Method for reducing nitrogen oxides (NOx) emitted by plasma torch operating in air, has air supply partially replaced by a mixture with reduced oxygen content

Significant quantities of oxides of nitrogen (NOx) are produced when plasma torches are operated in air at temperatures above 2500 degree K, e.g. for the pyrolytic treatment of waste materials. These emissions can be controlled by substituting for at least part of the air supply a gas mixture with reduced oxygen content. If the oxygen content is reduced from the normal 21% to 10% (C-B), the proportion of NOx falls, over a wide range of operating temperatures, very substantially, and a reduction to 5% (A) leads to a further marked reduction. A convenient neutral gas for this purpose is nitrogen, either in high purity form, cryogenically produced, or a less pure (and less costly) form obtained by e.g. a separating membrane process, which contains a small proportion of oxygen. Opt., a nitrogen/argon mixture is used. A reducing gas, e.g. natural gas (methane), propane, etc., is opt. also added either directly into the torch or in the immediate vicinity. Where unburnt residues remain after pyrolysis, further oxygen is opt. provided, downstream of the torch, e.g. in a post-combustion chamber, to complete the combustion. The orientation of oxygen jets in this zone can also extend the time spent there by the main gases and improve overall thermal efficiency. Selon cette méthode, on remplace au moins une partie de l'air d'alimentation de la torche par un mélange de gaz contenant au moins 80% de gaz neutre; ce gaz neutre peut être de l'azote produit par voie cryogénique, ou bien de l'azote impur, obtenu par exemple par des membranes de séparation de l'azote de l'air, le reste du mélange gazeux comportant au moins de l'oxygène. On injecte avantageusement en outre un gaz réducteur, par exemple soit du gaz naturel, soit du propane, soit de l'ammoniac, soit un gaz de récupération. Le gaz réducteur est injecté soit dans la torche soit près de celle-ci. Les meilleurs résultats sont obtenus par injection de gaz naturel, introduit autour de la torche, à faible vitesse, de manière à être aspiré dans la torche et à réduire l'impact de l'introduction d'oxygène parasite. La méthode selon l'invention réduit la quantité d'oxydes d'azote émis par la torche tout en réglant les problèmes liés à la combustion de matières organiques générées par cette méthode.