ผลของการเติมแมกนีเซียมออกไซด์ต่อการเผาไหม้แบบเคมิคอลลูปิงของมีเทนด้วยตัวพาออกซิเจนชนิดแคลเซียมซัลเฟต

Abstract

งานวิจัยนี้ศึกษาผลของอุณหภูมิและเวลาในการทำปฏิกิริยาต่อการเผาไหม้แบบเคมิคอลลูปิงที่ใช้แคลเซียมซัลเฟตเป็นตัวพาออกซิเจน โดยใช้เครื่องปฏิกรณ์แบบเบดนิ่ง จากการทดลองพบว่า ในการทำปฏิกิริยารีดักชันการเพิ่มอุณหภูมิจะทำให้ร้อยละการเปลี่ยนของมีเทนเพิ่มขึ้นซึ่งสอดคล้องกับปริมาณผลิตภัณฑ์คาร์บอนไดออกไซด์ที่เกิดมากขึ้น นอกจากนี้ยังพบว่าเมื่อเพิ่มเวลาในการทำปฏิกิริยาจะทำให้ร้อยละการเปลี่ยนของมีเทนและปริมาณผลิตภัณฑ์คาร์บอนไดออกไซด์เพิ่มมากขึ้น อย่างไรก็ตามการนำแคลเซียมซัลเฟตมาใช้เป็นตัวพาออกซิเจนมีข้อเสียคือการเกิดปฏิกิริยาข้างเคียงที่ทำให้เกิดของแข็งแคลเซียมออกไซด์ ซึ่งส่งผลเสียต่อการนำมาใช้ในการเผาไหม้แบบเคมิคอลลูปิง เนื่องจากแคลเซียมออกไซด์เกิดการออกซิเดชันกลับมาเป็นแคลเซียมซัลเฟตได้ยาก การศึกษาผลของการใช้แมกนีเซียมออกไซด์ร่วมต่อประสิทธิภาพของแคลเซียมซัลเฟตในการเผาไหม้แบบเคมิคอลลูปิงพบว่า เมื่อมีการผสมแมกนีเซียมออกไซด์กับตัวพาออกซิเจนแคลเซียมซัลเฟตร้อยละ 5 และ 10 โดยน้ำหนัก ปฏิกิริยารีดักชันระหว่างมีเทนและตัวพาออกซิเจนเกิดได้เร็วขึ้น และพบว่าการเกิดปฏิกิริยาข้างเคียงไปเป็นแคลเซียมออกไซด์เกิดได้น้อยลง ในงานวิจัยนี้นอกจากจะศึกษาผลของปัจจัยต่างๆที่มีต่อประสิทธิภาพของตัวพาออกซิเจนในการทำปฏิกิริยารีดักชันแล้ว ยังได้มีการนำตัวพาออกซิเจนมาทดสอบในระบบการเผาไหม้แบบเคมิคอลลูปิง (ปฏิกิริยารีดักชัน-ออกซิเดชัน) โดยใช้ตัวพาออกซิเจนแคลเซียมซัลเฟตที่ผสมแมกนีเซียมออกไซด์ร้อยละ 10, 30 และ 50 โดยน้ำหนัก เปรียบเทียบกับตัวพาออกซิเจนแคลเซียมซัลเฟตบริสุทธิ์ พบว่าเมื่อเพิ่มร้อยละการผสมของแมกนีเซียมออกไซด์จะช่วยเพิ่มความสามารถในการนำกลับมาใช้ใหม่ของตัวพาออกซิเจนได้ดียิ่งขึ้น