Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

ปฏิกิริยาของปูนขาวกับซัลเฟอร์ไดออกไซด์ที่ปล่อยออกมา ระหว่างการเผาไหม้ถ่านหิน

Other Title (Parallel Title in Other Language of ETD)

Reaction of lime and sulfur dioxide released buringcoal combustion

Year (A.D.)

1990

Document Type

Thesis

First Advisor

กัญจนา บุณยเกียรติ

Faculty/College

Graduate School (บัณฑิตวิทยาลัย)

Degree Name

วิทยาศาสตรมหาบัณฑิต

Degree Level

ปริญญาโท

Degree Discipline

เคมีเทคนิค

DOI

10.58837/CHULA.THE.1990.553

Abstract

เทคนิคการขจัดกำมะถันในถ่านหินที่ถูกปลดปล่อยออกมาขณะเผาไหม้ โดยใช้หินปูน (CaCO₃) ปูนขาว (CaO) และโดโลไมต (Dolomite, MgC0₃,CaC0₃) เป็นเทคนิคที่รู้จักแพร่หลาย ในงานวิจัย นี้ศึกษาถึงปฏิกิริยาตลอดจนสภาวะที่เหมาะสมในการเกิดปฏิกิริยา อันจะนำไปสู่การศึกษาถึงกลไกการเกิดปฏิกิริยาดังกล่าว โดยทดลองกับถ่านหินที่มีกำมะถันรวม 2-5 % ผสมกับปูนขาวในอัตราส่วน CaO/S (โดยโมล) ระหว่าง 0-3 และอุณหภูมิ 600-1000ซ ในบรรยากาศที่มีออกซิเจนเกินพอในหลอดแก้วควอร์ตซ์ ต่อกับอุปกรณ์บรรจุสารละลายดูดก๊าซซัลเฟอร์ไดออกไซด์ ตามมาตรฐาน ASTM D1551 และ ASTM D4239 เพื่อหาร้อยละของกำมะถันที่ถูกปล่อยออกมา และนำเถ้าไปหาองค์ประกอบเถ้าด้วยวิธีทาง X-ray diffraction จากผลการทดลอง พบว่า ปูนขาวที่เติมลงไปในถ่านหินทำหน้าที่ดูดจับก๊าซซัลเฟอร์ไดออกไซค์ที่เกิดขึ้นได้ตั้งแต่ 17.3-78.5 % เทียบกับกำมะถันทั้งหมด เมื่อเพิ่มอัตราส่วน CaO/S ที่อุณหภูมิคงที่ กำมะถันในก๊าซที่ถูกปล่อยออกมาจะลดลง ถ้าเพิ่มอุณหภูมิที่อัตราส่วน CaO/S คงที่ ปริมาณกำมะถันในก๊าซที่ถูกปล่อยออกมาจะเพิ่มขึ้น ปริมาณการปล่อยก๊าซของกำมะถันแบ่งออกเป็น 3 ช่วงคือ ช่วงแรก (อุณหภูมิ 600-800 ◦ ซ) มีปริมาณการปล่อยเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็ว ส่วนช่วงที่สอง (อุณหภูมิ 800-900 ◦ซ) ปริมาณการปล่อยลดน้อยลงกว่าช่วงแรก และคงที่ที่ช่วงสุดท้าย (อุณหภูมิ 900-1000 ◦ซ) สภาวะที่เหมาะสมสำหรับปฏิกิริยาของปูนขาวกับก๊าซซัลเฟอร์ไดออกไซด์ สำหรับถ่านหินที่มีกำมะถันรวมระหว่าง 2-5 % คืออัตราส่วน CaO/S (โดยโมล) 2-2.5 ที่อุณหภูมิ 800-900 ◦ซ ผลการวิเคราะห์องค์ประกอบเถ้าด้วยเทคนิค X-ray diffraction พบ CaSO เป็นผลิตภัณฑ์หลักจากปฏิกิริยา ดังนั้นลำดับและชนิดของปฏิกิริยาที่สำคัญ ระหว่างปูนขาวกับก๊าซซัลเฟอร์ไดออกไซด์ จากการเผาไหม้ถ่านหิน ที่น่าจะเป็นไปได้ มีขั้นตอนดังนี้คือ (1) 2 FeS₂ + 11/2 O₂ --------> Fe₂O₃+ 4SO₂ (2) กำมะถันอินทรีย์ + O₂ --------> SO₂ (3) SO₂ + 11/2 O₂ <====> SO3 (4) SO3 ที่เกิดขึ้นในขั้นตอนที่ (3) ถ่ายเทมวลสาร (mass transfer) จากวัฏภาคก๊าซ ไปยังผิวอนุภาค CaO แล้วเกิดปฏิกิริยาตามขั้นตอนที่ (6) (5) SO₃ที่ยังเหลืออยู่ แพร่ผ่าน CaSO₄ ที่ เกิดเป็นผลิตภัณฑ์อยู่ในรูพรุนของ CaO เข้าไปยัง CaO ที่ยังไม่ไค้ทำปฏิกิริยา (6) CaO + SO₃ --------> CaSO₄

Link to Full Text

Share

COinS