ข้อมูลผลงานวิจัยของคณาจารย์ คณะวิทยาศาสตร์ จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย

ชื่อผลงานวิจัย : ปฏิกิริยาของปูนขาวกับซัลเฟอร์ไดออกไซด์ที่ปล่อยออกมา ระหว่างการเผาไหม้ถ่านหิน
Library Call : วพ.2533 / 1044 
สถานที่ตั้งห้องสมุด : ห้องสมุดคณะวิทยาศาสตร์
ตัวอย่างบทคัดย่อ : เทคนิคการขจัดกำมะถันในถ่านหินที่ถูกปลดปล่อยออกมาขณะเผาไหม้ โดยใช้หินปูน(CaCO3) ปูนขาว(CaO) และโดโลไมต์ (Dolomite, MgCO3 ? CaCO3) เป็นเทคนิคที่รู้จักแพร่หลาย ในงานวิจัยนี้ศึกษาถึงปฏิกิริยาตลอดจนสภาวะที่เหมาะสมในการเกิดปฏิกิริยา อันจะนำไปสู่การศึกษาถึงกลไกลการเกิดปฏิกิริยาดังกล่าว โดยทดลองกับถ่านหินที่มีกำมะถันรวม 2-5% ผสมกับปูนขาวในอัตราส่วน CaO/S (โดยโมล) ระหว่าง 0-3 และอุณหภูมิ 600-1000 ?ซ. ในบรรยากาสที่ออกซิเจนเกินพอในหลอดแก้วควอร์ตซ์ต่อกับอุปกรณ์บรรจุสารละลายดูดก๊าซซัลเฟอร์ไดออกไซด์ ตามมาตรฐาน ASTM D1551 และ ASTM D4293 เพื่อหาร้อยละของกำมะถันที่ถูกปลดปล่อยออกมา และนะเถ้าไปหาองค์ประกอบเถ้าด้วยวิธีทาง X-ray diffraction จากผลการทดลองพบว่า ปูนขาวที่เติมลงไปในถ่านหินทำหน้าที่ดูดจับก๊าซซัลเฟอร์ไดออกไซด์ที่เกิดขึ้นได้ตั้งแต่ 17.3-78.5% เทียบกับกำมะถันทั้งหมด เมื่อเพิ่มอัตราส่วน CaO/S ที่อุณหภูมิคงที่ ปริมาณกำมะถันในก๊าซที่ถูกปล่อยออกมาจะเพิ่มขึ้น ปริมาณการปล่อยก๊าซของกำมะถันแบ่งออกเป็น 3 ช่วงคือ ช่วงแรก (อุณหภูมิ 600-800?ซ) ปริมาณการปล่อยลดน้อยลงกว่าช่วงแรก และคงที่ที่ช่วงสุดท้าย (อุณหภูมิ 900-1000?ซ) สภาวะที่เหมาะสมสำหรับปฏิกิริยาของปูนขาวกับแก๊สซัลเฟอร์ไดออกไซด์ สำหรับถ่านหินที่มีกำมะถันรวมระหว่าง 2-5% คืออัตราส่วน CaO/S (โดยโมล) 2-2.5 ที่อุณหภูมิ 800-900?ซ ผลการวิเคราะห์องค์ประกอบเถ้าด้วยเทคนิค X-ray diffraction พบ CaSO4 เป็นผลิตภัณฑ์หลังจากปฏิกิริยา ดังนั้นลำดับและชนิดของปฏิกิริยาที่สำคัญ ระหว่างปูนขาวกับก๊าซซัลเฟอร์ไดออกไซด์จากการเผาไหม้ถ่านหิน ที่น่าจะเป็นไปได้ มีขั้นตอนดังนี้คือ 2FeS2 + 11/2O2 ? Fe2O3 +4SO2 กำมะถันอินทรีย์ + O2 ? SO2 SO2 + 1/2O2 ? SO3 SO3 ที่เกิดขึ้นในขั้นที่ (3) ถ่ายเทมวลสาร (mass transfer) จากวัฏภาคก๊าซไปยังผิวอนุภาค CaO แล้วเกิดปฏิกิริยาตามขั้นตอนที่ (6) SO3 ที่ยังเหลืออยู่ แพร่ผ่าน CaSO4 ที่เกิดเป็นผลิตภัณฑ์อยู่ในรูพรุนของ CaO เข้าไปยัง CaO ที่ยังไม่ได้ทำปฏิกิริยา CaO + SO3 ? CaSO4