Journal of the Korean Industrial and Engineering Chemistry, Vol.11, No.6, 672-678, October, 2000
석회석과 CaCO3의 소성 및 황화반응에 대한 알칼리염(NaCl, KCl)의 효과
Effects of Alkali Salt (NaCl, KCl) on the Calcination and Sulfation Reaction of Limestone and CaCO3
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초록
알칼리염(NaCl, KCl)이 CaCO3 및 석회석의 소성 및 황화반응에 미치는 영향을 열중량 반응기를 이용하여 측정하였다. 시약급 순수 CaCO3의 소성 열분해 온도는 640 ℃이지만, NaCl이 담지된 CaCO3의 열분해 온도는 담지량에 따라 지수적으로 감소하였다. 알칼리 염이 담지된 CaCO3의 소성속도는 담지량 5 wt%까지는 증가하였으나, 그 이상의 농도에서는 약간 감소하였다. CaCO3의 유황산화물 제거능력은 700 ℃까지는 증가하였으나 그 이상의 온도에서는 감소하였다. NaCl(2∼10 wt%)이 담지된 CaO의 황화반응 속도는 각각 담지량이 증가할수록 증가하였다. NaCl이 담지된 소성된 생석회의 유황산화물 제거능력은 10 wt%-NaCl에 대해서는 650 ℃, 2와 5 wt%에 대해서는 700 ℃까지 증가하지만 그 이상의 온도에서는 감소하고 있다. 그레인 모델의 반응차수, m을 근거로 구한 알카리 염의 활동도는 다음과 같이 등급을 정할 수 있다. 소성반응 활동도: NaCl > KCl > 담지되지 않은 시료, 황화반응 활동도 : NaCl(5 >10 > 2 wt%) > KCl(5 > 2 wt%) > NaCl이 담지된 석회석 > 담지되지 않은 석회석.
The effects of alkali salt (NaCl. KCl) on the calcination and sulfation reaction of CaCO3 and limestone have been determined using a thermogarvimetric analyzer (TGA). The pure CaCO3 of agent grade decomposed at 640 ℃, however decomposition temperature of CaCO3 impregnated with NaCl exponentially decreased with the increased NaCl loading. Calcination rate of alkali salt loaded CaCO3 increased loading up to 5 wt% but it decreased slightly when the loading increased above 5 wt%. The sulfur capture capacity increased with temperature up to 700 ℃ but it decreased with temperatures above 700 ℃. The sulfation rate of alkali salt loaded CaCO3 increased with alkali salt loading for both NaCl and KCl. The sulfur capture capacity of calcined lime impregnated with NaCl increased with increased temperature up to 650 ℃ for 10 wt%-NaCl loading, and for 2, 5 wt% NaCl loading the capacity increased up to 700 ℃. The alkali salt activity followed the reaction order m of grain model and the activity of calcination was ranked as: NaCl>KCl> no additive, and that of sulfation was ranked as : NaCl (5 > 10 > 2 wt%) > KCl(5 > 2 wt%)> limestone impregnated with NaCl > limestone.
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