ปฏิกิริยาระหว่างสารดูดซับที่มีแคลเซียมเป็นองค์ประกอบ กับซัลเฟอร์ไดออกไซด์ในฟลูแก๊ส

Abstract

งานวิจัยนี้เป็นการศึกษาความสามารกในการขจัดซัลเฟอร์ไดออกไซด์ในฟลูแก๊สที่จำลองขึ้น ของสารดูดซับที่มีแคลเซียมเป็นองค์ประกอบ 4 ชนิด และศึกษาตัวแปรที่มีผลต่อการขจัดซัลเฟอร์ไดออกไซด์ ในการทดลองใช้สารดูดซับที่มีองค์ประกอบเป็นแคลเซียมออกไซด์ ไฮดรอกไซด์และคาร์บอเนตแตกต่างกัน 3 ชนิดเทียบกับแคลเซียมออกไซด์บริสุทธิ์ทดลองในหลอดแก้วควอร์ตซ์ อุณหภูมิ 750, 800, 850 และ 900 องศาเซลเซียส ความเข้มข้นของซัลเฟอร์ไดออกไซด์ในฟลูแก๊ส 1000, 2000 และ 3000 ส่วนในล้านส่วนและเวลาในการทำปฏิกิริยาเพื่อศึกษาเปรียบเทียบความสามารถของสารดูดซับและจลนพลศาสตร์เบื้องต้นของปฏิกิริยาระหว่างซัลเฟอร์ไดออกไซด์กับสารดูดซับโดยหาค่าพลังงานกระตุ้น (activated energy) และอัตราเร็วเริ่มต้นของปฏิกิริยา (initial reaction rate) ผลการทดลองพบว่าเมื่อเพิ่มอุณหภูมิความสามารถในการขจัดของสารดูดซับทุกชนิดเพิ่มขึ้นยกเว้นหินปูนโดโลไมต์ที่ความสามารถลดลงที่อุณหภูมิสูงกว่า 800 องศาเซลเซียสและเมื่อเพิ่มความเข้มข้นของ SO2 ในฟลูแก๊ส การขจัดมีแนวโน้มเพิ่มขึ้นแต่ที่ 2000 และ 3000 ส่วนในล้านส่วน ความสามารถไม่แตกต่างกันมากนัก โดยในภาพรวมพบว่าที่อุณหภูมิ 750 และ 800 องศาเซลเซียสหินปูนโดโลไมด์มีความสามารถสูงที่สุด (0.8025 mole SO2/mole Ca; ที่ 3000 ส่วนในล้านส่วน) ส่วนที่อุณหภูมิ 850 และ900 องศาเซลเซียสหินปูนมีความสามารถสูงที่สุด (0.4985 mole SO2/mole Ca; ที่ 3000 ส่วนในล้านส่วน) ค่าพลังงานกระตุ้นของสารดูดซับ lime (lab. grade), lime (comm. grade) และ limestone มีค่าเป็น 16.83, 16.67 และ 25.24 กิโลจูลต่อโมลตามลำดับ และอันดับของปฏิกิริยาเริ่มต้นของสารดูดซับทั้ง 4 ชนิดมีค่าเท่ากันคือ 0.5 ความแตกต่างของสารดูดซับโดโลไมต์จากสารดูดซับตัวอื่น อาจเกิดเนื่องจาก MgS04 ที่เกิดขึ้นไม่เสถียรที่อุณหภูมิสูงกว่า 800 องศาเซลเซียส นอกจากนั้น Fe2O3 ที่มีในองค์ประกอบสารดูดซับอาจมีส่วนเสริมการเร่งปฏิกิริยาด้วย