ΠΕΙΡΑΜΑΤΙΚΗ ΜΕΛΕΤΗ ΚΑΙ ΠΑΡΑΜΕΤΡΙΚΗ ΑΝΑΛΥΣΗ ΑΝΤΙΔΡΑΣΤΗΡΑ ΣΤΕΡΕΑΣ ΚΛΙΝΗΣ ΑΣΒΕΣΤΟΛΙΘΟΥ ΓΙΑ ΤΗ ΔΕΣΜΕΥΣΗ ΤΟΥ SO 2

ΠΕΙΡΑΜΑΤΙΚΗ ΜΕΛΕΤΗ ΚΑΙ ΠΑΡΑΜΕΤΡΙΚΗ ΑΝΑΛΥΣΗ ΑΝΤΙΔΡΑΣΤΗΡΑ ΣΤΕΡΕΑΣ ΚΛΙΝΗΣ ΑΣΒΕΣΤΟΛΙΘΟΥ ΓΙΑ ΤΗ ΔΕΣΜΕΥΣΗ ΤΟΥ SO 2 Α.Π.Σταυριανέας, Π.Λ.Κύζας και Δ.Ν.Σπαρτινός Τμήμα Χημικών Μηχανικών, Πανεπιστήμιο Πατρών, 26500-Πάτρα ΠΕΡΙΛΗΨΗ H χρησιμοποίηση ροφητών, που βασίζονται στο ασβέστιο, για τη μείωση των εκπομπών SO 2 από μονάδες παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας έχει μελετηθεί τα τελευταία 35 χρόνια. Η παρούσα εργασία είναι τμήμα ενός ερευνητικού έργου, το οποίο αποσκοπεί στην ανάπτυξη ενός φίλτρου από ασβεστόλιθο τύπου στερεάς ή κινητής κλίνης που τοποθετείται μετά την καύση για να δεσμεύσει το SO 2 από τα καπναέρια των καυστήρων κονιοποιημένου λιγνίτη. Σε προηγούμενες εργασίες μας πραγματοποιήθηκε πειραματική μελέτη και παραμετρική ανάλυση σε αντιδραστήρα στερεάς κλίνης για τη δέσμευση του SO 2. Επίσης έγινε μαθηματική μοντελοποίηση, παραμετρική ανάλυση και αριστοποίηση σε αντιδραστήρα κινητής κλίνης. Στην παρούσα εργασία έγινε πειραματική μελέτη της δέσμευσης του SO 2 σε αντιδραστήρα στερεάς κλίνης ασβεστόλιθου και μελέτη των παραμέτρων T, F, z 0. Η παραμετρική ανάλυση έδειξε ότι η X SO2 αυξάνεται με αύξηση της T, με μείωση της F και με αύξηση του z 0. Τα αποτελέσματα έδειξαν το σημαντικό τεχνολογικό ενδιαφέρον της εφαρμογής της ξηρής διεργασίας για τη δέσμευση του SO 2 σε αντιδραστήρα στερεάς κλίνης ασβεστόλιθου. Συγκεκριμένα, κάτω από ορισμένες συνθήκες επιτεύχθηκαν τιμές της X SO2 μεγαλύτερες από 0.99 στην έξοδο των αερίων από τον αντιδραστήρα για χρονικό διάστημα από 30 έως 180 min. ΕΙΣΑΓΩΓΗ Το διοξείδιο του θείου (SO 2 ) είναι τοξικό αέριο με χαρακτηριστική οξεία οσμή. Η συγκέντρωση SO 2 στην ατμόσφαιρα είναι πολύ επιβαρυντικό στοιχείο για τη ρύπανση μιας περιοχής. Στις εκπομπές SO 2 το κάρβουνο συμμετέχει κατά 60%, το πετρέλαιο κατά 30% και το υπόλοιπο 10% αποδίδεται στην καύση πυριτών και ορυκτού θείου. Ο ασβεστόλιθος και το οξείδιο του ασβεστίου έχουν χρησιμοποιηθεί σε καυστήρες ρευστοποιημένης κλίνης ή κονιοποιημένου κάρβουνου για τη δέσμευση του SO 2 [1,2,3,4,5,6,7]. Όμως η εισαγωγή της τεχνολογίας ρευστοποιημένης κλίνης στην Ελλάδα και σε άλλες χώρες είναι απαγορευτική λόγω του τεράστιου κόστους αντικατάστασης των υπαρχόντων καυστήρων και η έγχυση του ασβεστόλιθου στους καυστήρες κονιοποιημένου λιγνίτη δεν είναι δυνατή λόγω της πολύ μικρής θερμογόνου δύναμης των χρησιμοποιούμενων λιγνιτών. Επιπρόσθετα, οι τεχνολογίες για την αποθείωση καπναερίων μπορούν να ταξινομηθούν σε τρεις διαφορετικούς τύπους διεργασιών : υγρές, ξηρές και ημίξηρες. Οι υγρές μέθοδοι έχουν ευρέως χρησιμοποιηθεί στη βιομηχανία για την επίτευξη δέσμευσης SO 2 σε ποσοστό μεγαλύτερο του 95% [8,9,10]. Παρ όλα αυτά, προκαλείται σοβαρό πρόβλημα στη διαχείριση των υγρών και στερεών προϊόντων της έκπλυσης [1]. Επίσης, οι υγρές μέθοδοι προϋποθέτουν υψηλό κεφάλαιο αρχικής εγκατάστασης και μεγάλο κόστος λειτουργίας. Οι ξηρές μέθοδοι υπερέχουν συγκρινόμενες με τις υγρές όσον αφορά το κόστος, επειδή δεν απαιτούν νερό και ενέργεια προθέρμανσης. Όμως, δεν έχουν χρησιμοποιηθεί ευρέως εξαιτίας του υψηλού κόστους του ροφητή και της μικρής δέσμευσης του SO 2. Γι αυτό, έχουν αναπτυχθεί οι ημίξηρες μέθοδοι ώστε να

αποφευχθούν τα μειονεκτήματα των υγρών και ξηρών τεχνικών. Οπωσδήποτε, η απόδοση της κατακράτησης του SO 2 στις ημίξηρες διεργασίες είναι μικρότερη από τις υγρές [11]. Πρόσφατα, έχει δοθεί μεγαλύτερη προσοχή στην ανάπτυξη των ξηρών μεθόδων για τη δέσμευση του SO 2 λόγω του χαμηλότερου κόστους και της ευκολίας τους [12]. Για τους παραπάνω λόγους, προτάθηκε η ξηρή διεργασία για τη μείωση των εκπομπών SO 2 [13,14,15]. Σε προηγούμενες εργασίες μας πραγματοποιήθηκε πειραματική μελέτη και παραμετρική ανάλυση σε αντιδραστήρα στερεάς κλίνης ασβεστόλιθου και λιγνίτη [13], στερεάς κλίνης ασβεστόλιθου [16] και κινητική μελέτη της θείωσης του CaCO 3 και του CaO [17]. Επίσης έγινε μαθηματική μοντελοποίηση, παραμετρική ανάλυση και αριστοποίηση σε αντιδραστήρα κινητής κλίνης CaO και C [18,19]. Στην παρούσα εργασία γίνεται πειραματική μελέτη και παραμετρική ανάλυση της δέσμευσης του SO 2 σε αντιδραστήρα στερεάς κλίνης ασβεστόλιθου. Για να αποφευχθεί η μεγάλη πτώση πίεσης στον αντιδραστήρα, χρησιμοποιούνται σωματίδια μέσης διαμέτρου 4mm. Η δέσμευση του SO 2 από CaCO 3 παρουσία O 2 γίνεται σύμφωνα με την παρακάτω αντίδραση : CaCO 3 (s) + SO 2 (g) + 1/2 O 2 (g) CaSO 4 (s) + CO 2 (g) (1) Κάτω από κατάλληλες συνθήκες θερμοκρασίας και μερικής πίεσης του CO 2, o ασβεστόλιθος διασπάται σε οξείδιο του ασβεστίου (CaO) : CaCO 3 (s) CaO(s) + CO 2 (g) (2) Τότε η δέσμευση του SO 2 γίνεται σύμφωνα με την αντίδραση: CaO(s) + SO 2 (g) + 1/2 O 2 (g) CaSO 4 (s) (3) Το σχηματιζόμενο στρώμα CaSO 4 είναι πορώδες, το οποίο οφείλεται στην παραγωγή και διαφυγή CO 2 κατά τη διάρκεια της παραπάνω αντίδρασης [21]. Οι παράμετροι που επηρεάζουν το συνολικό ρυθμό και τη μετατροπή των αντιδράσεων (1) και (3) είναι οι εξής [13] : η θερμοκρασία (Τ), η πίεση ( Ρ ), οι μερικές πιέσεις των αέριων αντιδρώντων (P SO2,P Ο2 ), η διάμετρος του σωματιδίου (d p ) ή γενικότερα τα γεωμετρικά χαρακτηριστικά του στερεού αντιδρώντος, το είδος και τα δομικά χαρακτηριστικά του ασβεστόλιθου (πορώδες,εσωτερική επιφάνεια,κατανομή μεγέθους πόρων ή κόκκων ) και ο χρόνος αντίδρασης (t). Η δέσμευση S μέσω σχηματισμού SO 3 δεν παίζει σημαντικό ρόλο, λόγω του μικρού βαθμού μετατροπής του SO 2 σε SO 3 σε μη καταλυτικές συνθήκες [22]. Οι αντιδράσεις (1) και (3) ανήκουν στην κατηγορία των μη καταλυτικών αερίου-στερεού [23,24]. Οι μη καταλυτικές αντιδράσεις αερίου στερεού συναντώνται σε πολλές βιομηχανικές χημικές διεργασίες. Πολλές φορές δεν είναι δυνατό να αποφευχθούν επιδράσεις φαινομένων μεταφοράς μάζας και θερμότητας σε αντιδράσεις τέτοιου τύπου. Στις μη καταλυτικές αντιδράσεις αερίου στερεού η συνεχής κατανάλωση του στερεού αντιδρώντος οδηγεί σε δομικές αλλαγές κατά τη διάρκεια της αντίδρασης, οι οποίες οφείλονται κύρια στη διαφορά γραμμομοριακού όγκου μεταξύ του στερεού αντιδρώντος και του στερεού προϊόντος και προκαλούν αλλαγές στο πορώδες και στην αποτελεσματική διαχυτότητα.

Οι αντιδραστήρες στερεάς κλίνης [25] περιέχουν ένα φορτίο στερεών αντιδρώντων και το αέριο διαβιβάζεται διαμέσου των κενών της κλίνης. Η αντίδραση μεταξύ στερεού και αερίου οδηγεί στο σχηματισμό αντιδρώντος μετώπου, το οποίο κινείται προοδευτικά κατά μήκος της κλίνης. Αυτός ο τρόπος επαφής είναι διαλείποντος έργου ως προς το στερεό. Στους αντιδραστήρες στερεάς κλίνης μπορεί να υπάρχουν αποκλίσεις από την ιδανική συμπεριφορά [25]. Συγκεκριμένα, η ροή μπορεί να αποκλίνει από την ιδανική εξαιτίας της ακτινικής μεταβολής της ταχύτητας και των επιδράσεων της ανάμιξης που προκαλείται από την παρουσία των σωματιδίων. Επίσης η θερμοκρασία μέσα στην κλίνη μπορεί να μην είναι ομοιόμορφη. Αυτές οι αποκλίσεις από την ιδανική συμπεριφορά προκαλούν μεταβολές στις ιδιότητες του συστήματος στην αξονική και στην ακτινική διεύθυνση. Πρέπει να σημειωθεί ότι οι συντελεστές διασποράς σε αντιδραστήρες στερεάς κλίνης δεν εξαρτώνται από το αν γίνεται ή όχι χημική αντίδραση στην κλίνη [26]. ΣΤΟΧΟΙ ΤΗΣ ΕΡΓΑΣΙΑΣ Στην παρούσα εργασία γίνεται πειραματική μελέτη της δέσμευσης του SO 2 (X SO2 ) σε αντιδραστήρα στερεάς κλίνης ασβεστόλιθου. Τα αέρια αντιδρώντα (SO 2, O 2 ) τροφοδοτούνται στη στερεά κλίνη, η οποία θερμαίνεται μέσω θερμαντικής αντίστασης, ώστε να επιτυγχάνεται σταθερή επιθυμητή θερμοκρασία. Επίσης, γίνεται παραμετρική ανάλυση των παρακάτω μεγεθών: 1) ογκομετρική παροχή αερίου μίγματος (F), 2) θερμοκρασία (T), 3) μήκος της κλίνης (z 0 ). ΠΕΙΡΑΜΑΤΙΚΟ ΜΕΡΟΣ ΠΕΙΡΑΜΑΤΙΚΗ ΔΙΑΤΑΞΗ Η πειραματική διάταξη (σχήμα 1) αποτελείται από τρία βασικά μέρη. Το σύστημα τροφοδοσίας, τον αντιδραστήρα και το σύστημα ανάλυσης. Το σύστημα τροφοδοσίας αποτελείται από: α) Τρεις σιδηροφιάλες αερίων (He, O 2 σε He και SO 2 σε He) υψηλής πιέσεως με τα οποία δημιουργείται το αέριο μίγμα των αντιδρώντων. Η διοχέτευση των αερίων αντιδρώντων στην είσοδο του συστήματος γίνεται υπό πίεση 4 bar με τη βοήθεια ρυθμιστών πιέσεως δύο βαθμίδων προσαρμοσμένων στις σιδηροφιάλες. β) Τρία ροόμετρα με τα οποία ρυθμίζεται και σταθεροποιείται η παροχή των αερίων. γ) Τετράπορτη βαλβίδα δυο θέσεων για να δίνεται η δυνατότητα μέτρησης της περιεκτικότητας σε SO 2 και Ο 2 των αερίων αντιδρώντων και προϊόντων. Ο αντιδραστήρας είναι από ανοξείδωτο χάλυβα. Στο εσωτερικό του τοποθετείται η κλίνη, που αποτελείται από ασβεστόλιθο, μεγέθους κόκκων 3-5mm. Η θέρμανση της κλίνης γίνεται με θερμαντική αντίσταση. Η αντίσταση περιβάλλεται με ειδικά φύλλα μονωτικού υλικού από πετροβάμβακα για τη μείωση απωλειών θερμότητας προς το περιβάλλον και τροφοδοτείται με ρυθμιζόμενο τροφοδοτικό τάσης (Variac). Το σύστημα ανάλυσης είναι ένας χρωματογράφος SHIMADZU GC-14B και διαθέτει ανιχνευτή θερμικής αγωγιμότητας (TCD).

Σχήμα 1. Πειραματική διάταξη ΠΕΙΡΑΜΑΤΙΚΗ ΔΙΑΔΙΚΑΣΙΑ Επιλεγμένη ποσότητα στερεών αντιδρώντων ζυγίζεται και τοποθετείται στην κλίνη μήκους z 0 = 2.5, 5, 7.5 cm. Ο αντιδραστήρας κλείνεται με βιδωτό πώμα και χρησιμοποιείται φλάτζα μεταξύ πώματος και αντιδραστήρα προς αποφυγή διαρροών. Στη συνέχεια συνδέεται με την υπόλοιπη πειραματική διάταξη και γίνεται έλεγχος διαρροών στο σύστημα. Η θερμαντική αντίσταση τυλίγεται γύρω από τον αντιδραστήρα σε τέτοια θέση, ώστε να καλύπτει πλήρως την κλίνη. Ρυθμίζεται ο χρωματογράφος στις απαραίτητες συνθήκες. Θερμαίνεται η κλίνη με τις κατάλληλες τιμές στο Variac. Ρυθμίζεται η επιθυμητή σύσταση του μίγματος των αντιδρώντων με κατάλληλες ρυθμίσεις στα τρία ροόμετρα και μετράται με τη λήψη χρωματογραφημάτων. Θερμαίνεται ο αντιδραστήρας, ενώ διοχετεύεται σε αυτόν Ηe μέχρι να φθάσει στην επιθυμητή θερμοκρασία. Στη συνέχεια, το αέριο μίγμα με την επιθυμητή σύσταση διοχετεύεται στον αντιδραστήρα και αρχίζει το κυρίως πείραμα. Μετράται ανά 10 min η σύσταση του αερίου μίγματος στην έξοδο του αντιδραστήρα. Μετά το τέλος του πειράματος διακόπτεται η λειτουργία του Variac και του χρωματογράφου και όταν ο αντιδραστήρας φθάσει σε θερμοκρασία περιβάλλοντος, εξάγονται τα στερεά και ζυγίζονται. ΑΠΟΤΕΛΕΣΜΑΤΑ ΚΑΙ ΣΥΖΗΤΗΣΗ ΣΥΝΘΗΚΕΣ ΔΙΕΞΑΓΩΓΗΣ ΤΩΝ ΠΕΙΡΑΜΑΤΩΝ Οι συνθήκες διεξαγωγής των πειραμάτων καθορίστηκαν από τις ανάγκες της παραμετρικής ανάλυσης και παρουσιάζονται στον Πίνακα 1 :

Πίνακας 1. Συνθήκες διεξαγωγής των πειραμάτων. Α/Α Τ( Ο C) (%) (%) F(cm 3 /min) z 0 (cm) 1 700 3,3 500 7,5 2 500 3,3 1000 7,5 3 500 3,3 250 7,5 4 500 3,3 750 7,5 5 500 3,3 500 7,5 6 600 3,3 500 7,5 7 500 3,3 250 5 8 500 3,3 250 2,5 ΕΠΕΞΕΡΓΑΣΙΑ ΠΕΙΡΑΜΑΤΙΚΩΝ ΔΕΔΟΜΕΝΩΝ Τα δεδομένα που λαμβάνονται από τα χρωματογραφήματα είναι τα εξής : τα γραμμομοριακά κλάσματα του SO 2 στην είσοδο ( ) και στην έξοδο ( ) του αντιδραστήρα και τα γραμμομοριακά κλάσματα του O 2 στην είσοδο ( ) και στην έξοδο ( ) του αντιδραστήρα. Τα μεγέθη, τα οποία υπολογίζονται με βάση τα παραπάνω πειραματικά δεδομένα, είναι τα εξής: α) Η μετατροπή του SO 2 (Xso 2 ), η οποία υπολογίζεται από την παρακάτω σχέση: Xso 2 = (4) β) Η μετατροπή του O 2 (Xo 2 ), η οποία υπολογίζεται από την παρακάτω σχέση: Xo 2 = (5) γ) Ο ρυθμός δέσμευσης του SO 2 ( σε min -1 υπολογίζεται από τη σχέση : = (6) όπου 24615cm 3 : ο όγκος 1mole τέλειου αερίου σε Τ=27 ο C και P=1atm, δηλαδή στις συνθήκες μέτρησης της F και Ν m : ο αριθμός των mole του CaCO 3 πριν την έναρξη του πειράματος. Επίσης, υπολογίζεται το αντιδρών γραμμομοριακό κλάσμα του O 2 ( με βάση το αντιδρών πειραματικά γραμμομοριακό κλάσμα του SO 2 ( ) πειραματικά και ) και τη στοιχειομετρία της αντίδρασης. Τα δύο μεγέθη συγκρίνονται μεταξύ τους, δηλαδή γίνεται έλεγχος ισοζυγίων μάζας των αερίων αντιδρώντων SO 2 και Ο 2. Οι αποκλίσεις που υπολογίζονται κυμαίνονται μεταξύ 10% και 35%.

ΠΑΡΑΜΕΤΡΙΚΗ ΑΝΑΛΥΣΗ Α) ΕΠΙΔΡΑΣΗ ΤΗΣ ΘΕΡΜΟΚΡΑΣΙΑΣ (Τ) Η επίδραση της θερμοκρασίας T στη Χso 2 και στη Χο 2 παρουσιάζεται στο Σχήμα 2. X SO 2 X O 2 Σχήμα 2. Επίδραση της θερμοκρασίας στη Χso 2 (α) και στη Χo 2 (β) Συνθήκες λειτουργίας : =%, =3,3%, F=500cc/min, z 0 =7,5 cm : T=500 o C, : T=600 o C, : T=700 o C Παρατηρείται αύξηση της Χso 2 με αύξηση της Τ (Σχήμα 2α). Η παραπάνω παρατήρηση εξηγείται από τη σχετική βιβλιογραφία [13,23], η οποία προβλέπει αύξηση του ρυθμού της αντίδρασης δέσμευσης του SO 2 από CaCO 3 με άνοδο της T, λόγω της αύξησης της k και της De με αύξηση της T. Η επίδραση της T στην Χo 2 παρουσιάζεται στο Σχήμα 2β. Παρατηρείται ότι με αύξηση της θερμοκρασίας, αυξάνεται η Χo 2, παρατήρηση που βρίσκεται σε συμφωνία με εκείνη που προαναφέρθηκε για την Χso 2 και εξηγείται από τη στοιχειομετρία της αντίδρασης.

Β) ΕΠΙΔΡΑΣΗ ΟΓΚΟΜΕΤΡΙΚΗΣ ΠΑΡΟΧΗΣ (F) Η επίδραση της F στη Χso 2 και στη Χο 2 παρουσιάζεται στο Σχήμα 3. X SO 2 X O 2 Σχήμα 3. Επίδραση της ογκομετρικής παροχής στη Χso 2 (α) και στη Χo 2 (β) Συνθήκες λειτουργίας : =%, =3,3%, Τ=500 ο C, z 0 =7,5 cm : F=250cc/min, : F=500cc/min, : F=750cc/min, :F=1000cc/min Παρατηρείται αύξηση της Χso 2, όταν η F μειώνεται (Σχήμα 3α). Η παραπάνω παρατήρηση εξηγείται με βάση το ότι η Χso 2 είναι ανάλογη της ποσότητας /F (εξισώσεις 4 και 6), με σταθερές τις υπόλοιπες παραμέτρους. Ο ρυθμός θεωρητικά αναμένεται να παραμένει σταθερός ή να αυξάνεται έως και 40%, όταν η παροχή F διπλασιάζεται ανάλογα με τον βαθμό επίδρασης της εξωτερικής μεταφοράς μάζας [23,24]. Επίσης, παρατηρείται ότι η Χo 2 αυξάνεται όταν η F μειώνεται (Σχήμα 3β). Η παρατήρηση αυτή ερμηνεύεται με βάση τη στοιχειομετρία της αντίδρασης (1) και όσα αναφέρθηκαν προηγουμένως για τη Χso 2.

Γ) ΕΠΙΔΡΑΣΗ ΤΟΥ ΜΗΚΟΥΣ ΤΗΣ ΣΤΕΡΕΑΣ ΚΛΙΝΗΣ (Ζ 0 ) Η επίδραση του Ζ 0 στη Χso 2 και στη Χο 2 παρουσιάζεται στο Σχήμα 4. X SO 2 X O 2 Σχήμα 4. Επίδραση του μήκους της στερεάς κλίνης στη Χso 2 (α) και στη Χo 2 (β) Συνθήκες λειτουργίας : =%, =3,3%, F=250cc/min, Τ=500 ο C : Z 0 =2,5cm, : Z 0 =5,0cm, : Ζ 0 =7,5cm Παρατηρείται (Σχήμα 4α) ότι η Χ SO2 αυξάνεται με την αύξηση του μήκους της κλίνης, ιδιαίτερα για z 0 =5cm ενώ παρουσιάζει πολύ μικρή αύξηση για z 0 =7,5cm σε σχέση με z 0 =5 cm. Επίσης, ο χρόνος στον οποίο Χ SO2 =1 αυξάνει σημαντικά με αύξηση του z 0. Οι παραπάνω παρατηρήσεις οφείλονται σε δύο παράγοντες : 1) Η Χ SO2 αυξάνεται με αύξηση της μάζας του CaCO 3, που τοποθετήθηκε στην κλίνη, η οποία αυξάνεται με αύξηση του μήκους της κλίνης. 2) Η Χ SO2 αυξάνεται με αύξηση του χρόνου παραμονής των αερίων αντιδρώντων στην κλίνη, ο οποίος αυξάνεται με αύξηση του μήκους της κλίνης. Η επίδραση του z 0 στη Χo 2 παρουσιάζεται στο σχήμα 4β. Παρατηρείται ότι η Χo 2 αυξάνεται με αύξηση του μήκους της κλίνης. Η παρατήρηση αυτή ερμηνεύεται με βάση τη στοιχειομετρία της αντίδρασης (1) και όσα αναφέρθηκαν προηγουμένως για τη Χso 2. ΣΥΜΠΕΡΑΣΜΑΤΑ Στην παρούσα εργασία έγινε πειραματική μελέτη της δέσμευσης του SO 2 (X SO2 ) σε αντιδραστήρα στερεάς κλίνης ασβεστόλιθου και παραμετρική ανάλυση για τα μεγέθη T, F και z 0. Η παραμετρική ανάλυση έδειξε ότι η X SO2 αυξάνεται με αύξηση της T, με μείωση της F και με αύξηση του z 0. Τα αποτελέσματα έδειξαν το σημαντικό τεχνολογικό ενδιαφέρον της εφαρμογής της ξηρής διεργασίας για τη δέσμευση του SO 2 από τα καπναέρια των μονάδων παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας σε αντιδραστήρες στερεάς κλίνης ασβεστόλιθου. Συγκεκριμένα, κάτω από ορισμένες συνθήκες επιτυγχάνονται τιμές της X SO2 μεγαλύτερες από 0.99 στην έξοδο των αερίων από τον αντιδραστήρα για χρονικό διάστημα από 30 έως 180 min.

ΒΙΒΛΙΟΓΡΑΦΙΑ [1] J.G. Singer ed., Combustion: Fossil Power Systems, Combustion Engineering Inc. publishers, Windsor, Ct. (1981). [2] J. Talukdar, P. Basu and J. H. Greenblatt, Fuel 75 :1115 (1996). [3] T. Shimizu, M. Peglow, K. Yamagiwa and M. Tanaka, Chem. Eng. Sci. 58 :3053 (2003). [4] J. Saastamoinen and T. Shimizu, Chem. Eng. Sci. 62: 574 (2007). [5] G. Hu, K. Dam-Johansen, S. Wedel and J.P. Hansen, Progress in Energy and Combustion Science 32 :386 (2006). [6] D.L. Keairns, et al, Fluidized bed combustion process evaluation phase II; Pressurized fluidized bed combustion development, Westinghouse Research Laboratory, Pittsburgh, Pa. [7] B. M. Gibbs, F.J. Pereira and J. M. Beer, Institute of Fuel Symposium Series No. 1: Fluidized Combustion, International Conference, London, UK, pp. D6-1-D6-13 (1975). [8] L.E. Kallinikos, E.I. Farsari, D.N. Spartinos, N.G. Papayannakos, Fuel Processing Technology 91 :1794 (2010). [9] E.M. Powel, Designing from experience with 900 MW of air quality control systems, Combustion Engineering publication TIS-3998, Windsor, Ct., Comb. Eng. Inc. (1974). [10] T. M. Morasky, Proc. American Power Conf., 42 (1980). [11] N. Wang and B. Teng, Fuel Processing Technology 90: 636 (2009). [12] B. Ozturk and Y. Yildirim,,Process Safety and Environmental Protection 86 :31(2008). [13] Δ. Σπαρτινός, Διδακτορική διατριβή, Πανεπιστήμιο Πατρών (1993). [14] Y. Yan, X.F. Peng and D.J. Lee, International Journal of Thermal Sciences 42 :943 (2003). [15] G. Hu, K. Dam-Johansen, S. Wedel and J.P. Hansen, AIChE Journal 53: 948 (2007). [16] Μ.Κ. Πετράκη, Γ.Χ. Ευθυμίου, Δ.Α. Παναγιωτοπούλου, Τ.Γ. Μερμίγκης και Δ.Ν. Σπαρτινός, Πρακτικά 8 ου Πανελ. Επιστ. Συν. Χημ. Μηχ., (2011). [17] D.N. Spartinos and C.G. Vayenas, Chem. Eng. Process., 30: 97 (1991). [18] Ι.Η. Στέφας, Θ.Α. Λέκκας και Δ.Ν. Σπαρτινός, Πρακτικά 6 ου Πανελ. Επιστ. Συν. Χημ. Μηχ., σελ. 809, (2007). [19] Ε.Θ.Βλάσση και Δ.Ν. Σπαρτινός, Πρακτικά 7 ου Πανελ. Επιστ. Συν. Χημ. Μηχ., (2009). [20] M.J.H. Snow, J.P. Longwell and A.F. Sarofim,Ind. Eng. Chem. Res., 27:268 (1988). [21] M.R. Hajaligol, J.P. Longwell and A.F. Sarofim, Ind. Eng. Chem. Res., 27:2203 (1988). [22] J.S Dennis and A.N. Hayhurst,Chem. Eng, Sci., 45 :1175 (1990). [23] J.J. Carberry, Chemical and Catalytic Reaction Engineering,McGraw-Hill,New York (1976). [24] G.F. Froment and K.B. Bischoff, Chemical Reactor Analysis and Design,John Wiley and Sons,New York (1979). [25] L.K. Doraiswamy and B.D. Kulkarni, Gas-solid Noncatalytic reactions,in Chemical Reaction and Reactor Engineering(J.J. Carberry and A.Varma, eds.),marcel Dekker,New York (1987). [26] D.J. Gunn and D. Vortmeyer, AIChe J., 36 :1449 (1990).