การเผาไหม้ถ่านหินและการควบคุมมลพิษในฟลูอิไดซ์เบด

Abstract

การเผาไหม้ถ่านหินในระบบฟลูอิไดเซชัน สามารถควบคุมมลพิษ (S02และ NOx ) ที่เกิดจาก การเผาไหม้ โดยไม่จำเป็นต้องเพิ่มระบบกำจัดขึ้นอีกหน่วยหนึ่ง ประกอบทั้งสามารถควบคุมอุณหภูมิภายใน เตาให้ทำงานในช่วงอุณหภูมิไม่สูงจนเกินต้องการ (750-900 ˚ซ) งานวิจัยนี้ได้ใช้โดโลไมท์ (CaCO3 MgCo3.) เป็นสารดูดซับก๊าซซัลเฟอร์ไดออกไซด์ที่เกิดจากการเผาไหม้ โดยผสมกับถ่านหินแล้วป้อนเข้าสู่เตาเผาพร้อม ๆ กันอย่างต่อเนื่อง เตาฟลูอิไดเซชันทำ ด้วยเหล็กรูปทรงกระบอก ภายในบุด้วยซิเมนต์ทนไม่หนา 7 ซม. มีขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางภายในเตา 15 ซม. ใช้ระบบควบคุมอุณหภูมิภายในเตาแบบเปิดปิด (or - off controller) ควบคุมปริมาณการ ป้อนของเชื้อเพลิง ช่วงของตัวแปรที่ทดลองมี อุณหภูมิเบด 750 - 900 ˚ซ อัตราส่วนผสมแคลเซียมต่อ กำมะถัน 2.25 - 8.49 (โดยโมล) ความเร็วอากาศ 45.72 - 60.40 เมตรต่อนาที ภาวะความสูงเบด 25 - 60 ซม. ถ่านหินที่ใช้มีขนาด 1 มม. ถึง 3 มม. (เส้นผ่านศูนย์กลางเฉลี่ย 1.11 มม.) เมื่อผสมกับ โดโลไมท์แล้วทำการเผาไหม้ได้อย่างต่อเนื่องโดยไม่เกิดตะกรัน มีประสิทธิภาพการเผาไหม้สูงถึง 95-97 % ที่อุณหภูมิเบด 800-850 ˚ซ อัตราส่วนผสมแคลเซียมต่อกำมะถัน 2.5 - 3.5 ( โดยโมล) ความเร็วอากาศ 48.88 - 56.93 เมตรต่อนาที และความสูงเบด 45 ซม. ก๊าซที่เกิดจากการเผา ไหม้มีส่วนผสมของซัลเฟอร์ไดออกไซด์ 20 - 80 ส่วนในล้านส่วน และก๊าซไนตริกออกไซด์ไม่เกิน 100 ส่วนในล้านส่วน ปฏิกิริยาการเผาไหม้ที่เกิดขึ้นในฟลูอิไดซ์เบดนี้เป็นปฏิกิริยาที่ควบคุมจากการแพร่ของก๊าซผ่านชั้นเถ้า ซึ่งผลการทดลองมีความสอดคล้องกับแบบจำลองทางคณิตศาสตร์แบบ P-P model ได้อย่างเหมาะสม