8
PMP8-1 ฟลูแก๊สดีซัลเฟอไรเซชันโดยใช้หินปูนระหว่างการเผาไหม้ถ่านหิน Flue Gas Desulfurization using Limestone During Coal Combustion ภาคภูมิ ยินดีสิทธิ (Phakpoom Yindeesit)* ดร.ภัทรพรรณ ประศาสน์สารกิจ (Dr.Pattarapan Prasassarakich)** บทคัดย่อ งานวิจัยนี ้เป็นการศึกษาดีซัลเฟอไรเซชันของถ่านหินระหว่างการเผาไหม ้โดยใช้หินปูนที่ภาวะปฏิกริยาต่าง ๆ ศึกษาผลของอัตราส่วนโดยโมลระหว่างแคลเซียมและกามะถัน อุณหภูมิเผาไหม้และปริมาณกามะถันเริ่มต้นในถ่านหิน ต่อร้อยละการกาจัดกามะถัน เทคนิค X-Ray fluorescence ถูกใช้ในการติดตามปริมาณกามะถันในถ่านหินและเถ้า การ ทดลองพบว่า อัตราส่วนโดยโมลระหว่างแคลเซียมและกามะถันมีผลอย่างมีนัยสาคัญต่อซัลเฟอไรเซชัน ที่ภาวะ เหมาะสมให้ร้อยละการกาจัดกามะถัน 89.3 ที่อัตราส่วนโดยโมลระหว่างแคลเซียมและกามะถันเท่ากับ 1.93 : 1 และ อุณหภูมิ 850 องศาเซลเซียส เมื่อปริมาณกามะถันเริ ่มต้นในถ่านหินเพิ ่มขึ ้นร้อยละการกาจัดกามะถันลดลงเล็กน้อยและ สูงกว่าร้อยละ 90 ABSTRACT Coal desulfurization during combustion using limestone has been studied under various reaction condition. The effects of calcium per sulfur mole ratio in mixed sample of coal and limestone, combustion temperature and sulfur content in coal on percent sulfur removal were investigated. The X-Ray fluorescence technique was used to monitor sulfur content in coals and ashes. The analysis of result showed that the mole ratio of calcium and sulfur had a significant effect. At optimum condition, the percent sulfur removal reached 89.3 % at calcium per sulfur mole ratio of 1.93 : 1 and temperature of 850 ºC. The percent sulfur removal slightly decreased with increasing sulfur in coal and was above 90 %. คาสาคัญ: ดีซัลเฟอไรเซชัน หินปูน ถ่านหิน Keywords: Desulferization, Limestone, Coal * นิสิตหลักสูตรวิทยาศาสตรมหาบัณฑิต หลักสูตรปิโตรเคมีและวิทยาศาสตร์พอลิเมอร์ คณะวิทยาศาสตร์ จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย **ศาสตราจารย์ ภาควิชาเคมีเทคนิค คณะวิทยาศาสตร์ จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย - 239 -

PMP8-1 · การกาจัดก๊าซซัลเฟอร์ไดออกไซด์ขณะเผาไหม้ brown. coal พบว่า หินปูนสามารถช

  • Upload
    others

  • View
    7

  • Download
    0

Embed Size (px)

Citation preview

Page 1: PMP8-1 · การกาจัดก๊าซซัลเฟอร์ไดออกไซด์ขณะเผาไหม้ brown. coal พบว่า หินปูนสามารถช

PMP8-1

ฟลแกสดซลเฟอไรเซชนโดยใชหนปนระหวางการเผาไหมถานหน Flue Gas Desulfurization using Limestone During Coal Combustion

ภาคภม ยนดสทธ (Phakpoom Yindeesit)* ดร.ภทรพรรณ ประศาสนสารกจ (Dr.Pattarapan Prasassarakich)**

บทคดยอ งานวจยนเปนการศกษาดซลเฟอไรเซชนของถานหนระหวางการเผาไหมโดยใชหนปนทภาวะปฏกรยาตาง ๆ

ศกษาผลของอตราสวนโดยโมลระหวางแคลเซยมและก ามะถน อณหภมเผาไหมและปรมาณก ามะถนเรมตนในถานหนตอรอยละการก าจดก ามะถน เทคนค X-Ray fluorescence ถกใชในการตดตามปรมาณก ามะถนในถานหนและเถา การทดลองพบวา อตราสวนโดยโมลระหวางแคลเซยมและก ามะถนมผลอยางมนยส าคญตอซลเฟอไรเซชน ทภาวะเหมาะสมใหรอยละการก าจดก ามะถน 89.3 ทอตราสวนโดยโมลระหวางแคลเซยมและก ามะถนเทากบ 1.93 : 1 และอณหภม 850 องศาเซลเซยส เมอปรมาณก ามะถนเรมตนในถานหนเพมขนรอยละการก าจดก ามะถนลดลงเลกนอยและสงกวารอยละ 90

ABSTRACT Coal desulfurization during combustion using limestone has been studied under various reaction condition.

The effects of calcium per sulfur mole ratio in mixed sample of coal and limestone, combustion temperature and sulfur content in coal on percent sulfur removal were investigated. The X-Ray fluorescence technique was used to monitor sulfur content in coals and ashes. The analysis of result showed that the mole ratio of calcium and sulfur had a significant effect. At optimum condition, the percent sulfur removal reached 89.3 % at calcium per sulfur mole ratio of 1.93 : 1 and temperature of 850 ºC. The percent sulfur removal slightly decreased with increasing sulfur in coal and was above 90 %. ค าส าคญ: ดซลเฟอไรเซชน หนปน ถานหน Keywords: Desulferization, Limestone, Coal * นสตหลกสตรวทยาศาสตรมหาบณฑต หลกสตรปโตรเคมและวทยาศาสตรพอลเมอร คณะวทยาศาสตร จฬาลงกรณมหาวทยาลย **ศาสตราจารย ภาควชาเคมเทคนค คณะวทยาศาสตร จฬาลงกรณมหาวทยาลย

- 239 -

Page 2: PMP8-1 · การกาจัดก๊าซซัลเฟอร์ไดออกไซด์ขณะเผาไหม้ brown. coal พบว่า หินปูนสามารถช

PMP8-2

บทน า ก ามะถนเปนธาตองคประกอบทปนเปอนอย

ในเชอเพลงฟอสซล (fossil fuel) ไดแก กาซธรรมชาต น ามนดบ และถานหน เปนตน เมอน าเชอเพลงทมการปนเปอนก ามะถนมาเผาไหมในกระบวนการผลตตาง ๆ จะเกดกาซพษซลเฟอรไดออกไซดทเปนพษตอสงมชวตและสงแวดลอม จากงานวจยทผานมา Patricia (2015) ไดรายงานการรวบรวมกระบวนการลดกาซซลเฟอรไดออกไซดในโรงไฟฟาถานหนดวยการใชหนปนพบวา สมบตของหนปนมผลตอการเกดปฏกรยาระหวางก ามะถนและหนปนคอ การกระจายของขนาดอนภาค, ความเปนรพรนและสารปนเปอนในหนปน ทงนหนปนทสามารถท าปฏก รยาไดด ท สดน นตองมปรมาณแคลเซยมคารบอเนตอยางนอยรอยละ 95 Jun et al. (2003) รายงานการรวบรวมกระบวนการทสามารถชวยลดปรมาณก ามะถนทปลดปลอยสบรรยากาศในขณะทเกดการเผา ไหมหลายวธ ไดแกการผสมถานหนในอตราสวนทท าใหปรมาณก ามะถนอยในเกณฑทก าหนด การใชสารประกอบแอลคาไลน - เ อ รธเ พอใหเ กดสารประกอบซลเฟตและเกด self-desulfurization ในระหวางการเผาไหมกาซซลเฟอรไดออกไซดทเกดขนสามารถท าปฏกรยากบสารประกอบแอลคาไลนเกดเปนสารประกอบแอล-คาไลนซล เฟตและอณหภม ทเหมาะสมในการเกดปฏกรยาคอ 800 – 900 องศาเซลเซยส และในเตาเผาแบบ fluidized bed combustion เกดปฏกรยาไดดทสดเมอเปรยบเทยบกบ industrial grate furnace และ pulverized coal fire boiler แตเนองดวยขอจ ากดของเตาเผาแบบ circulation fluidized bed (CFB) ดานขนาดของอนภาคของเชอเพลงทใชในการเผาไหมทตองมความ – เหมาะสมกบประสทธภาพและการออกแบบของเตาเผาท าใหม -การศกษาผลของขนาดอนภาคหนปนทใชในเตาเผาตอ –ประสทธภาพของการเกดปฏกรยา sulfation ของหนปนกบกาซซลเฟอรไดออกไซด (Zhongxiang et al., 2008)

Tomas, Petr (2013) ไดศกษาการใชหนปนในการก าจดกาซซลเฟอรไดออกไซดขณะเผาไหม brown coal พบวา หนปนสามารถชวยก าจดกาซซลเฟอรไดออกไซดไดและปรมาณของ CaO ทมอยในหนปนไมส าคญเทากบปรมาณของ ballest oxide เพราะ ballest oxide แยงท าปฏกรยากบกาซซลเฟอรไดออกไซดแทน CaO ท าใหหนปนทมปรมาณ CaO และ ballest oxide นอยสามารถเกดปฏกรยาดซลเฟอไรเซชนไดดกวาหนปนทม CaO มากและม ballest มากเชนกน อกท งปรมาณของ ballest oxideสมพนธกบขนาดของเมดหนปนดวย Osuwan et al. (1989) ศกษาการลดมลภาวะจากกาซซลเฟอรไดออกไซดซงเปนผลมาจากการเผาไหมก ามะถนในถานหนดวยการเตมปนขาว (CaO) ในอตราสวนตาง ๆ เพอใหจบกบกาซซลเฟอรไดออกไซดเกดเปนCaSO4หลงจากการเผาไหมและเตมดนเหนยวเพอใชเปนตว -ประสานในการอดกอนเมดถานหนผลการทดลองพบวา ปนขาวสามารถท าหนาทก าจดก ามะถนในถานหนอดกอนไดดมาก ก ามะถนถกจบใหอยในรปสารประกอบซลเฟตในขเถาประมาณรอยละ 90 – 95 เทยบกบก ามะถนในถานหนเรมตน โดยอตราสวนของ CaO / S ทเหมาะสมอยในชวง 2.0 – 2.5 และดนเหนยวรอยละ20

ปญหาเหลาน เ กดจากกระบวนการผลตทปลดปลอยกาซเสยจากการเผาไหมถานหนเพอชวยลดปญหาการปลดปลอยกาซซลเฟอรไดออกไซดจงเปนมลเหตของการศกษาวจยนคอ ศกษาภาวะทเหมาะสมในการเกดปฏกรยาระหวางกาซซลเฟอรได -ออกไซดและหนปน โดยหาอตราสวนหนปนตอก ามะถนในถานหนทเหมาะสมส าหรบการเตมหนปนเพอใหเกดประสทธภาพ -สงสด โดยตดตามเปรยบเทยบปรมาณของก ามะถนในขเถาหลงจากการเผาไหมทภาวะปกตอณหภมเผาไหมเทากบเตาเผาจรงจงน ามาสการจ าลองในหองปฏบตการและการค านวณการใช –หนปนทเหมาะสมส าหรบการด าเนนการผลตปจจบนของระบบเตาเผา

- 240 -

Page 3: PMP8-1 · การกาจัดก๊าซซัลเฟอร์ไดออกไซด์ขณะเผาไหม้ brown. coal พบว่า หินปูนสามารถช

PMP8-3

วตถประสงค ศกษาการลดปรมาณกาซซลเฟอรไดออกไซด

ในฟล -กาซระหวางกระบวนการเผาไหมถานหนและศกษาผลของ –ปรมาณและสดสวนของหนปนตอถานหนตอการก าจดก ามะถน

วธการวจย การเตรยมตวอยางถานหน

ตวอยางทใชในการทดลองเปนถานหนชนด bituminousจากแหลงในประเทศอนโดนเซยและมก ามะถนปรมาณตาง ๆ เ ชน รอยละ 0.2, 0.4 และมากกวา 1.0 หนปนจากแหลงในจงหวดสระบร ประเทศไทย เปนเกรดอตสาหกรรมทมองคประกอบของแคลเซยมคารบอเนตไมต ากวารอยละ 95 วเคราะหสมบตของถานหนและหนปน

สมบตทางกายภาพ ไดแก ความชน ทดสอบดวยวธ ASTM D3173 และการกระจายตวของขนาด (size distribution)ทดสอบดวยเครองมอ sieve และ sieve shaker องคประกอบทางเคม ไดแก ก ามะถน ซลกอน แคลเซยมทดสอบดวยดวยเทคนค X-Ray fluorescence และคา Loss on ignition (LOI) ของถานหนทดสอบดวยวธ ASTM D7348 และปรมาณขเถาทดสอบดวยวธ ASTM D3174 การศกษาปฏกรยาระหวางถานหนและหนปน

งานวจยนศกษาหาอตราสวนทเหมาะสมระหวางถานหนและหนปนโดยผสมถานหนและหนปนในอตราสวนโดยโมลของแคลเซยมและก ามะถนเทากบ 0.64:1, 1.28:1, 1.60:1, 1.92:1, 2.56:1 ในแตละการทดลองใชถานหน20 กรม น าตวอยางถานหนและหนปนทผสมแลวเผาทอณหภม 800, 850 และ 900

องศาเซลเซยสเปนเวลา 2 ชวโมง เพอใหเกดการเผาไหมทสมบรณสมบตทางเคมของเถาหลงจากการท าปฏกรยาทดสอบโดยใชเครองมอ X-Ray fluorescence ในการหาองคประกอบของเถา

ในการก าจดก ามะถนรวมถงการเปรยบเทยบปจจยสงผลตอการเกดปฏกรยาดซลเฟอไรเซชน ไดแก อณหภมและปรมาณก ามะถนในถานหนรอยละการก าจดก ามะถนค านวณตามสมการดงน รอยละการก าจดก ามะถน =

ปรมาณก ามะถนในข เถา

ปรมาณก ามะถนในถานหนเรมตน × 100 (1)

ผลการวจย สมบตของถานหนและหนปน

สมบตทางกายภาพ, ทางเคม, LOI และปรมาณขเถาของถานหนและหนปนแสดงดงตารางท 1 และภาพท 1 เมอเปรยบเทยบกบสมบตทก าหนดของเตาเผาพบวา หนปนมการกระจายตวของขนาดตามเกณฑทก าหนดแตถานหนทใชในกระบวนการผลตมขนาดไมเปนไปตามทก าหนด โดยยงพบถานหนทขนาดมากกวา 2.0 และ 8.0 มลลเมตร อยมาก ซงอาจสงผลตอประสทธภาพการเผาไหมของถานหนในเตาเผาไดและผลการทดสอบองคประกอบเคมของถานหนและหนปนทใช –ดวยเทคนค X-Ray fluorescence ดงตารางท 2 แสดงปรมาณแคลเซยมคารบอเนตในหนปนและก ามะถนในถานหน และใชในการทดสอบถานหนและ ข เ ถ า ท เ ก ด ข นหลง จ ากก ารทดลอง – เ พ อเปรยบเทยบประสทธภาพในการท าปฏกรยาดซลเฟอไรเซ -ชนระหวางก ามะถนในถานหนและแคลเซยมในหนปน

- 241 -

Page 4: PMP8-1 · การกาจัดก๊าซซัลเฟอร์ไดออกไซด์ขณะเผาไหม้ brown. coal พบว่า หินปูนสามารถช

PMP8-4

ตารางท 1 สมบตกายภาพของถานหนและหนปน

Sample Physical properties Sulfur (%) Total moisture (%) LOI (%) Ash content (%)

Coal 1 0.65 17.90 94.29 5.71 Coal 2 0.28 15.30 96.44 3.56 Coal 3 0.56 16.40 92.98 7.02 eimestone 0.02 0.10 - -

(ก) (ข) ภาพท 1 การกระจายตวชนด sieve passing ก) ถานหน Coal 1 และ ข) หนปน ตารางท 2 สมบตถานหนและหนปนทางเคมโดยการทดสอบปรมาณธาตดวยวธ X-Ray fluorescence

Element % by X-Ray fluorescence

Element % by X-Ray fluorescence

Coal 1 Coal 2 Coal 3 eimestone Al2O3 5.30 2.25 4.92 Al2O3 0.27 SiO2 41.92 46.37 46.13 SiO2 3.63 S 8.66 7.01 5.85 S 0.02 CaO 4.52 19.77 5.84 CaCO3 95.77 Fe2O3 37.02 23.20 33.70 Fe2O3 0.23 TiO2 1.34 0.40 1.07 Sr 0.05 K2O 0.75 0.20 0.61 MgO 0.16 0.00 0.00 Na2O 0.00 0.00 1.56

0

20

40

60

80

100

0 1.5 3 4.5 6 7.5 9

% Sie

ve pa

ss

Size (mm.)

Coal size distribution

0

20

40

60

80

100

0 0.2 0.4 0.6 0.8 1

% Sie

ve pa

ss

Size (mm.)

Limestone size distribution

LImestoneminmax

- 242 -

Page 5: PMP8-1 · การกาจัดก๊าซซัลเฟอร์ไดออกไซด์ขณะเผาไหม้ brown. coal พบว่า หินปูนสามารถช

PMP8-5

ผลของอตราสวนโดยโมลของ Ca : S ระหวางการเผาไหม

ดซลเฟอไรเซชนของถานหนเกดขนดวยปฏกรยาดงสมการ 2 และ 3 Ca(OH)2 + SO2 CaSO3 + H2O (2) CaSO3+ 1/2O2 CaSO4 (3)

การทดลองผสมถานหน coal 1 และหนปนในอตราสวนโดยโมลของ Ca : S เทากบ 0.64: 1, 1.28:1, 1.60 : 1, 1.93 : 1, 2.57 : 1 และ 3.21 : 1 น าไป เผา ทอณหภม 850 องศาเซลเซยส เปนเวลา 2 ชวโมง ผลการทดสอบปรมาณก ามะถนในขเถาหลงจากการเผาไหมถานหนทผสมหนปนในอตราสวนโดยโมล ตาง ๆ

ดวยเทคนค X-Ray fluorescence เปรยบเทยบกบถานหนทไมผสมหนปนกอนการเผาไหมดงแสดงในตารางท 3 พบวาการใชหนปนสามารถชวยลดการปลดปลอยกาซซลเฟอรได -ออกไซดไดจากสมมตฐานวาหากปรมาณก ามะถนในเถาหลงจากการทดลองเผาถานหนและหนปนมมากกวาปรมาณ -ก ามะถนในเถาทไมมการผสมหนปนแสดงวาหนปนสามารถท าหนาทในการท าปฏก รยากบก ามะถนในถานหนเ กดเ ปนสารประกอบซลเฟต (Calcium sulfate (CaSO4)) ในเถาท าใหลดการปลดปลอยกาซซลเฟอรไดออกไซดปลดปลอยทางฟลกาซทเกดจากการเผาไหมได ภาพท 2 แสดงการเปรยบเทยบปรมาณก ามะถนในถานหนและเถา ทอตราสวนโดยโมลของแคลเซยมและก ามะถนตาง ๆ ดวยเทคนค X-Ray fluorescence

ตารางท 3 ปรมาณธาตของเถาหลงจากการเผาถานหนชนด coal 1 ผสมหนปนในอตราสวนของแคลเซยมตอก ามะถนตาง ๆเปรยบเทยบกบ

การเผาถานหนทไมผสมหนปน

Coal 1 Calcium : Sulfur mole ratio Ca : S mole ratio Coal 0 : 1 0.64 : 1 1.28 : 1 1.60 : 1 1.93 : 1 2.57 : 1 3.21 : 1 Element % by X-Ray fluorescence Na2O 0.00 1.04 0.01 0.00 0.00 0.00 0.00 0.02 MgO 0.16 0.86 0.81 0.78 0.83 0.46 0.55 0.66 Al2O3 5.30 9.48 9.52 7.38 5.71 6.39 6.49 5.51 SiO2 41.92 32.44 31.36 29.65 30.41 28.40 26.47 24.24 S 8.66 4.88 5.91 6.48 6.67 7.73 7.77 7.80 K2O 0.75 0.74 0.82 0.60 0.37 0.54 0.45 0.38 CaO 4.52 7.00 10.64 20.20 24.34 22.92 28.36 31.70 TiO2 1.34 1.70 1.66 1.60 1.29 1.45 1.39 1.34 Fe2O3 37.02 40.74 38.17 32.48 29.45 31.35 27.78 28.18

- 243 -

Page 6: PMP8-1 · การกาจัดก๊าซซัลเฟอร์ไดออกไซด์ขณะเผาไหม้ brown. coal พบว่า หินปูนสามารถช

PMP8-6

ภาพท 2 เปรยบเทยบปรมาณก ามะถนกอนและหลงการเผาไหมของถานหนชนด coal 1 ทมการผสมหนปนในอตราสวนตาง ๆ เปรยบเทยบ

กบปรมาณก ามะถนในถานหนเรมตนและเผาทอณหภม 850 องศาเซลเซยส จากการทดลองการเผาไหมถานหนในภาวะ

ทไมผสมหนปนพบวา หลงจากการเผาไหม เถามปรมาณก ามะถนหลงเหลอลดลงอนเ นองมาจากกระบวนการปลดปลอยก ามะถนดวยกาซซลเฟอรไดออกไซด โดยมปรมาณการปลดปลอยก ามะถนได 3.78 % จากภาพท 2 แสดงใหเหนวาปรมาณก ามะถนในเถาเพมขนเมอเพมปรมาณของหนปนดวยอตราสวนโดยโมลของ Ca : S ทเพมขนจนถงอตราสวนโดยโมลเทากบ 1.93 : 1 และมปรมาณก ามะถนคอนขางคงทเมอเพมอตราสวนของหนปนในการเผาไหมสงขน

เ ม อค านวณรอยละการก าจดก ามะถนสมพนธกบ -อตราสวนโดยโมลของแคลเซยมและก ามะถนดงภาพท 3 เ มอเ พมอตราสวนโดยโมลระหวางแคลเซยมและก ามะถนชวยเพมการก าจดก ามะถนไดดขนโดยเกดปฏกรยาสงสดประมาณรอย -ละ 90 ทอตราสวนโดยโมลของแคลเซยมและก ามะถนเทากบ 1.93 : 1 ซงมประสทธภาพสงกวาการไมใชหนปนจากเดมทมรอยละการก าจดก ามะถนรอยละ 56 ท ง นการเกดปฏกรยาไมสามารถเกดขนไดอยางสมบรณเนองจากขดความสามารถใน -การท าปฏกรยาระหวางแคลเซยมและก ามะถนเกดเปนแคลเซยมสารประกอบซลเฟตขณะเผาไหม ดงนนอตราสวนโดยโมลระหวางแคลเซยมและก ามะถนทเหมาะสม

ส าหรบการใชหนปนผสมถานหน อยในชวงอตราสวน 1.60 : 1 ถง1.93 : 1 ภาพท 3 รอยละการก าจดก ามะถนในถานหน Coal 1 ผสม

หนปนทอตราสวนตาง ๆ ผลของอณหภมการเผาไหม

การทดลองผสมถานหนชนด Coal 1 และหนปนทอตราสวนโดยโมลระหวางแคลเซยมและก ามะถนเทากบ 1.93 : 1 และอณหภมการเผาไหมท 800, 850 และ 900 องศาเซลเซยสเปนเวลา 2 ชวโมง ผลการเปรยบเทยบปรมาณก ามะถนในเถาค านวณรอยละการก าจดก ามะถนตารางท 4 แสดงใหเ หนวาอณหภมการเผาไหมเพอใหเกดปฏกรยาดซลเฟอไรเซชนระหวาง ถ านหนและหนปนในเตา เผาน น มความส าคญทตอง -ค านงถงหากตองการให เ กดประสทธภาพสงสดในการเกดปฏกรยา ทอณหภม 850 องศาเซลเซยสนนมประสทธภาพสงสดโดยสามารถท า

0.0

3.0

6.0

9.0

12.0

Coal Ash 0.64:1 1.28:1 1.60:1 1.93:1 2.57:1 3.21:1

Sulfur content (%) Sulfur

0

20

40

60

80

100

Ash 0.64:1 1.28:1 1.60:1 1.93:1 2.57:1 3.21:1

% รอยละการก าจดก ามะถน

- 244 -

Page 7: PMP8-1 · การกาจัดก๊าซซัลเฟอร์ไดออกไซด์ขณะเผาไหม้ brown. coal พบว่า หินปูนสามารถช

PMP8-7

S in coal

S in ashwith

limestone

02468

1012

0 1 2 3 4

S con

tent (%

)

source of coal

ปฏกรยาใหเกดสารประกอบซลเฟต -หลงเหลอในเถาไดสงสดเฉลยรอยละ 89.2 การเผาไหมทอณหภมสงถานหนเกดการเผาไหมอยางรนแรงท าใหปฏกรยาดซลเฟอไรเซชนเกดไมสมบรณจงท าใหรอยละการก าจด -ก ามะถนลดลง อยางไรกตามการเผาไหมทอณหภมทต ากวาหรอสงกวา 850 องศาเซลเซยสเพยงเลกนอยกไมสงผลกระทบตอการเกดปฏกรยาดซลเฟอไรเซชนมากนก

ผลของปรมาณก ามะถนในถานหนกอนการเผาไหม

การทดลองผสมถานหนชนด Coal 1, Coal 2 และ Coal 3 ทมปรมาณก ามะถนเรมตนกอนการเผาไหมตาง ๆ และหนปนในอตราสวน Ca : S เทากบ 1.93 : 1

ตารางท 4 ผลของอณหภมการเผาไหมตอรอยละการก าจด

ก ามะถนในถานหนชนด Coal 1 ผสมหนปน ทอตราสวนโดยโมล Ca : S เทากบ 1.93 : 1

อณหภมทใชใน การเผาไหม (° C)

รอยละในการก าจดก ามะถน

800 79.7 850 89.2 900 82.9

ภาพท 4 เปรยบเทยบปรมาณก ามะถนในเถาของถานหนทผสม

หนปนในอตราสวนโดยโมล Ca : S เทากบ 1.93 : 1 และปรมาณก ามะถนในถานหน C1, C2 และ C3

ตารางท 5 ผลของปรมาณก ามะถนในถานหนกอนการเผาไหมตอรอยละการก าจดก ามะถนในถานหนผสมหนปนทอตราสวนโดยโมลCa : S เทากบ 1.93 : 1

ชนดถานหน ปรมาณก ามะถน

(%) รอยละการ

ก าจดก ามะถน Coal 3 (C1) 5.98 99.6 Coal 2 (C2) 7.01 90.6 Coal 1 (C3) 8.66 89.2

เผาทอณหภม 850 องศาเซลเซยส เปนเวลา 2 ชวโมง ผลการทดลองพบวา เมอปรมาณก ามะถนเรมตนในถานหนมปรมาณมากขนการใชหนปนชวยในการเกดปฏกรยาดซลเฟอไรเซชนลดลงเลกนอยดงภาพท 4 เมอปรมาณก ามะถนเรมตนเปรยบเทยบระหวางถานหนและเถาของถานหนหลงจากการผสมหนปนและเผาทอณหภม 850 องศาเซลเซยส รอยละการก าจดก ามะถนลดลงเลกนอยเชนกน แมวาประสทธภาพการเกดปฏกรยาลดลงแตยงมรอยละการก าจดก ามะถนมากกวารอยละ 90 แสดงดงตารางท 5

บทสรป การศกษาดซลเฟอไรเซชนในถานหนโดย

การผสมถานหนและหนปนทอตราสวนตาง ๆ เพอเปรยบเทยบประสทธภาพการเกดปฏกรยาและใชเทคนค X-Ray fluorescence ในการตดตามปรมาณก ามะถนในถานหนและเถาหลงการเกดปฏกรยาระหวางการเผาไหมทอณหภมทเหมาะสมพบวา อตราสวนโดยโมลทเหมาะสมของแคลเซยมและก ามะถนเทากบ 1.93 : 1 หรออยในชวง 1.60 : 1 ถง 1.93 :1 อตราสวนนค านวณจากปรมาณก ามะถนในถานหนและปรมาณแคลเซยมในหนปนทผสมในถานหนกอนการเผาไหม ใหรอยละการก าจดก ามะถน 89.2 ส าหรบอณหภมทเหมาะสมในการเกดปฏกรยาเทากบ 850 องศาเซลเซยสและสามารถเพมหรอลดอณหภมในการเผาไหมใหเหมาะสมไดตามการออกแบบของ -เตาเผาทใชจรงในอตสาหกรรมในชวงอณหภม 800 –

C C C

- 245 -

Page 8: PMP8-1 · การกาจัดก๊าซซัลเฟอร์ไดออกไซด์ขณะเผาไหม้ brown. coal พบว่า หินปูนสามารถช

PMP8-8

900 องศาเซลเซยส เพราะประสทธภาพในการเกดปฏกรยาดซลเฟอไรเซชนไมไดลดลงจนแตกตางกนอยางชดเจนเมอเปรยบเทยบกบการทดลองเผาทอณหภม 850 องศาเซลเซยส

ปรมาณก ามะถนในถานหนเรมตนยงมผลตอ -ประสทธภาพของปฏกรยาดซลเฟอไรเซชนคอ เมอปรมาณก ามะถนเรมตนในถานหนมนอยการใชหนปนเ พอให เ กดดซล - เฟอไรเซชนเกดปฏกรยาไดดประสทธภาพลดลงเมอปรมาณก ามะถนเรมตนในถานหนเพมขนแตย งคงใหรอยละการก าจดก ามะถนมากกวา 90

กตตกรรมประกาศ ขอขอบคณบรษท ด.เอ. รเซรช เซนเตอร จ ากด

และบรษทแนชนแนล เพาเวอรซพพลาย จ ากด(มหาชน) ทใหความชวยเหลอและอ านวยความสะดวกการใชเครองมอ หองปฏบตการและตวอยางส าหรบการทดลอง

เอกสารอางอง Córdoba P. Status of flue gas desulphurisation

(FGD) system from coal-fire power plant : Overview of the physic-chemical control process of wet limestone FGDs. Journal of Fuel 2015; 144(1): 274 – 286

Cheng J, Zhou J, Liu J, Zhou Z, Huang Z, Cao X, Zhao X, Cen K. Sulfur removal at high temperature during coal combustion in furnace: A review. Journal of Progress in Energy and Combustion Science 2003; 29(5): 381 – 405

Chen Z, Grace J.R, Lim C.J. Limestone particle attrition and size distribution in a small circulating fluidized bed. Journal of Fuel 2008; 87(7): 1360 – 1371

Hincik T, Buryan P. Evaluation of limestones for the purposes of desulphurization during the fluid combustion of brown coal. Journal of Fuel 2013; 104(1): 208 – 215

Osuwan S, Bunyakiat K, Theerapabpisit D. In-situ desulfurization of coal briquettes by lime. Journal of Science Society of Thailand 1989; 15(1): 17 – 37

- 246 -