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

Fingerprint

Iron Compounds
Oxides
Gases
Metals

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. Espoo: VTT Technical Research Centre of Finland. Valtion teknillinen tutkimuskeskus. Tiedotteita, No. 1263
Hepola, Jouko ; Kurkela, Esa ; Mäkinen, Tuula. / Rikinpoisto kuumasta tuotekaasusta rautayhdisteillä ja metallioksidiseoksilla : Kirjallisuuskatsaus. Espoo : VTT Technical Research Centre of Finland, 1991. 68 p. (Valtion teknillinen tutkimuskeskus. Tiedotteita; No. 1263).
@book{5516879ee4874a3f8515dd8580cf8bce,
title = "Rikinpoisto kuumasta tuotekaasusta rautayhdisteill{\"a} ja metallioksidiseoksilla: Kirjallisuuskatsaus",
abstract = "Termodynaamisten tasapainotarkastelujen mukaan rautayhdisteill{\"a} voidaan alentaa kuivan tuotekaasun l{\"a}kkipitoisuus alle 100 ppm:iin, jos toimitaan alle 450 °C:ssa. Rauta-oksideilla rikkivedyn tasapainopitoisuus kaasutuskaasussa nousee l{\"a}mp{\"o}tilan ja kaasun vesih{\"o}yrypitoisuuden noustessa. Paine ei vaikuta merkitt{\"a}v{\"a}sti rikkivedyn tasapainopitoisuuteen. Tyypillisess{\"a} turpeen leijukerroskaasutuksen kaasuatmosf{\"a}{\"a}riss{\"a} rautaoksidi ei pelkisty alkuaineraudaksi. Rautaoksidi ei ilman seosaineita ole riitt{\"a}v{\"a}n kest{\"a}v{\"a} useissa per{\"a}kk{\"a}isiss{\"a} absorptio- ja regenerointivaiheissa korkeassa l{\"a}mp{\"o}tilassa ja paineessa. Seostamalla rautayhdiste esimerkiksi alumiinioksidilla tai piidioksidilla tai lis{\"a}{\"a}m{\"a}ll{\"a} siihen pieni{\"a} m{\"a}{\"a}ri{\"a} tiettyj{\"a} lis{\"a}aineita voidaan sorbentin kest{\"a}vyytt{\"a} parantaa merkitt{\"a}v{\"a}sti. My{\"o}s rautaoksidia tehokkaampia sorbentteja tutkitaan. Yksi lupaavimmista 1980-luvulla kehitetyist{\"a} seosmetallisorbenteista on sinkkiferriitti, jolla on p{\"a}{\"a}sty alle 10 ppm:n tuotekaasun rikkivetypitoisuuksiin. Sinkkiferriitin k{\"a}ytt{\"o}kelpoisuutta rajoittavat kuitenkin sorbentin heikko kest{\"a}vyys korkeassa l{\"a}mp{\"o}tilassa sek{\"a} sinkkih{\"o}yryjen muodostuminen. Seosmetallisorbenttien kehitysty{\"o}n tavoitteena on parantaa sorbenttia niin, ett{\"a} se s{\"a}ilytt{\"a}{\"a} riitt{\"a}v{\"a}sti lujuuttaan ja rikinsitomiskyky{\"a}{\"a}n toistuvissa absorptio- ja regenerointivaiheissa. Metallioksidiseoksia joiden rikinpid{\"a}tysteho on parempi ja jotka voivat toimia korkeammassa l{\"a}mp{\"o}tilassa kuin sinkkiferriitti, tutkitaan. Tavoitteena on samalla poistaa my{\"o}s muita kaasussa olevia haitallisia yhdisteit{\"a} kuten ammoniakkia ja klorideja. Rikin talteenottamiseksi tutkitaan erilaisia prosessointivaihtoehtoja. Yksinkertaisempia ja halvempia prosesseja tavanomaisen Elaus-prosessin korvaamiseksi alkuainerikin tuotannossa kehitet{\"a}{\"a}n. Kobolttititanaattia sis{\"a}lt{\"a}v{\"a} metallioksidiseos on todettu k{\"a}ytt{\"o}kelpoisimmaksi sorbentiksi, jolla voidaan tuottaa regeneroinnissa suoraan alknainerikki{\"a}. Sekoittamalla kaasutuskaasua ja sorbentin regeneroinnista syntyv{\"a}{\"a} rikkidioksidipitoista kaasua ja antamalla seoksen reagoida sopivassa l{\"a}mp{\"o}tilassa ja paineessa katalyytin l{\"a}sn{\"a}ollessa on yli 95 {\%} kokonaistikist{\"a} saatu talteen alkuainerikkin{\"a}.",
keywords = "gasification, gases, desulfurization, iron inorganic compounds, metals, oxides",
author = "Jouko Hepola and Esa Kurkela and Tuula M{\"a}kinen",
year = "1991",
language = "Finnish",
isbn = "951-38-3894-3",
series = "Valtion teknillinen tutkimuskeskus. Tiedotteita",
publisher = "VTT Technical Research Centre of Finland",
number = "1263",
address = "Finland",

}

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

Rikinpoisto kuumasta tuotekaasusta rautayhdisteillä ja metallioksidiseoksilla : Kirjallisuuskatsaus. / Hepola, Jouko; Kurkela, Esa; Mäkinen, Tuula.

Espoo : VTT Technical Research Centre of Finland, 1991. 68 p. (Valtion teknillinen tutkimuskeskus. Tiedotteita; No. 1263).

Research output: Book/ReportReport

TY - BOOK

T1 - Rikinpoisto kuumasta tuotekaasusta rautayhdisteillä ja metallioksidiseoksilla

T2 - Kirjallisuuskatsaus

AU - Hepola, Jouko

AU - Kurkela, Esa

AU - Mäkinen, Tuula

PY - 1991

Y1 - 1991

N2 - 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.

AB - 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.

KW - gasification

KW - gases

KW - desulfurization

KW - iron inorganic compounds

KW - metals

KW - oxides

M3 - Report

SN - 951-38-3894-3

T3 - Valtion teknillinen tutkimuskeskus. Tiedotteita

BT - Rikinpoisto kuumasta tuotekaasusta rautayhdisteillä ja metallioksidiseoksilla

PB - VTT Technical Research Centre of Finland

CY - Espoo

ER -

Hepola J, Kurkela E, Mäkinen T. Rikinpoisto kuumasta tuotekaasusta rautayhdisteillä ja metallioksidiseoksilla: Kirjallisuuskatsaus. Espoo: VTT Technical Research Centre of Finland, 1991. 68 p. (Valtion teknillinen tutkimuskeskus. Tiedotteita; No. 1263).