Rikinpoisto kuumasta tuotekaasusta rautayhdisteillä ja metallioksidiseoksilla: Kirjallisuuskatsaus

Research output: Book/ReportReport

Abstract

Termodynaamisten tasapainotarkastelujen mukaan rautayhdisteillä voidaan alentaa kuivan tuotekaasun läkkipitoisuus alle 100 ppm:iin, jos toimitaan alle 450 °C:ssa. Rauta-oksideilla rikkivedyn tasapainopitoisuus kaasutuskaasussa nousee lämpötilan ja kaasun vesihöyrypitoisuuden noustessa. Paine ei vaikuta merkittävästi rikkivedyn tasapainopitoisuuteen. Tyypillisessä turpeen leijukerroskaasutuksen kaasuatmosfäärissä rautaoksidi ei pelkisty alkuaineraudaksi. Rautaoksidi ei ilman seosaineita ole riittävän kestävä useissa peräkkäisissä absorptio- ja regenerointivaiheissa korkeassa lämpötilassa ja paineessa. Seostamalla rautayhdiste esimerkiksi alumiinioksidilla tai piidioksidilla tai lisäämällä siihen pieniä määriä tiettyjä lisäaineita voidaan sorbentin kestävyyttä parantaa merkittävästi. Myös rautaoksidia tehokkaampia sorbentteja tutkitaan. Yksi lupaavimmista 1980-luvulla kehitetyistä seosmetallisorbenteista on sinkkiferriitti, jolla on päästy alle 10 ppm:n tuotekaasun rikkivetypitoisuuksiin. Sinkkiferriitin käyttökelpoisuutta rajoittavat kuitenkin sorbentin heikko kestävyys korkeassa lämpötilassa sekä sinkkihöyryjen muodostuminen. Seosmetallisorbenttien kehitystyön tavoitteena on parantaa sorbenttia niin, että se säilyttää riittävästi lujuuttaan ja rikinsitomiskykyään toistuvissa absorptio- ja regenerointivaiheissa. Metallioksidiseoksia joiden rikinpidätysteho on parempi ja jotka voivat toimia korkeammassa lämpötilassa kuin sinkkiferriitti, tutkitaan. Tavoitteena on samalla poistaa myös muita kaasussa olevia haitallisia yhdisteitä kuten ammoniakkia ja klorideja. Rikin talteenottamiseksi tutkitaan erilaisia prosessointivaihtoehtoja. Yksinkertaisempia ja halvempia prosesseja tavanomaisen Elaus-prosessin korvaamiseksi alkuainerikin tuotannossa kehitetään. Kobolttititanaattia sisältävä metallioksidiseos on todettu käyttökelpoisimmaksi sorbentiksi, jolla voidaan tuottaa regeneroinnissa suoraan alknainerikkiä. Sekoittamalla kaasutuskaasua ja sorbentin regeneroinnista syntyvää rikkidioksidipitoista kaasua ja antamalla seoksen reagoida sopivassa lämpötilassa ja paineessa katalyytin läsnäollessa on yli 95 % kokonaistikistä saatu talteen alkuainerikkinä.
Original languageFinnish
Place of PublicationEspoo
PublisherVTT Technical Research Centre of Finland
Number of pages68
ISBN (Print)951-38-3894-3
Publication statusPublished - 1991
MoE publication typeNot Eligible

Publication series

SeriesValtion teknillinen tutkimuskeskus. Tiedotteita
Number1263
ISSN0358-5085

Keywords

  • gasification
  • gases
  • desulfurization
  • iron inorganic compounds
  • metals
  • oxides

Cite this

Hepola, J., Kurkela, E., & Mäkinen, T. (1991). Rikinpoisto kuumasta tuotekaasusta rautayhdisteillä ja metallioksidiseoksilla: Kirjallisuuskatsaus. VTT Technical Research Centre of Finland. Valtion teknillinen tutkimuskeskus. Tiedotteita, No. 1263