การขจัดกำมะถันจากถ่านหินด้วยเมทานอล-น้ำและเมทานอล-โปแตสเซียมไฮดรอกไซด์

Abstract

การขจัดกำมะถันในถ่านหินโดยใช้เมทานอล-น้ำและเมทานอล-โปแตสเซียมไฮดรอกไซด์ เมทานอลและน้ำเป็นตัวทำละลายที่มีขั้ว จึงมีความสามารถในการละลายโมเลกุลสารอินทรีย์ที่มีขั้ว เนื่องจากพันธะไฮโดรเจนและแรงระหว่างขั้ว ส่วนโปแตสเซียมไฮดรอกไซด์สามารถทำให้พันธะของคาร์บอนกับกำมะถัน (C-S) ในถ่านหินแตกตัวได้ง่าย เมทานอลจึงเข้าไปทำปฏิกิริยาในโครงสร้างถ่านหินได้เพิ่มขึ้น งานวิจัยนี้เป็นการศึกษาผลของความเข้มข้นของสารละลายเมทานอล ความเข้มข้นของโปแตสเซียมไฮดรอกไซด์ เวลาของปฏิกิริยาในการขจัดกำมะถัน อุณหภูมิ และขนาดอนุภาคถ่านหินที่มีผลต่อการขจัดกำมะถัน สภาวะที่เหมาะสมในการขจัดกำมะถันในถ่านหินด้วยเมทานอล-โปแตสเซียมไฮดรอกไซด์ คือ เติมโปแตสเซียมไฮดรอกไซด์ 0.025 กรัม/กรัมของถ่านหิน อุณหภูมิ 150 ํซ เวลาของปฏิกิริยา 90 นาที ขนาดถ่านหิน 500 ไมครอน-1 มิลลิเมตร ร้อยละการขจัดกำมะถันรวมในถ่านหินเป็น 58.17% ร้อยละการขจัดกำมะถันไพไรต์เป็น 51.29% ร้อยละการขจัดกำมะถันอินทรีย์เป็น 39.52% การศึกษาจลนพลศาสตร์การขจัดกำมะถันไพไรต์ด้วยเมทานอล-โปแตสเซียมไฮดรอกไซด์ พบว่า ปฏิกิริยาการขจัดกำมะถันไพไรต์ สามารถอธิบายโดยโมเดลปฏิกิริยาแบบต่อเนื่องได้เป็นปฏิกิริยาอันดับสอง ค่าคงที่อัตราเร็วปฏิกิริยา สามารถเขียนได้เป็น k2 = 5.120 exp (-31.94x10x10x10/RT) พลังงานกระตุ้นของปฏิกิริยา มีค่า 31.94x10x10x10 กิโลจูล/กิโลโมล