CZ286023B6 - Způsob stanovení reaktivity vápencového aditiva pro odsiřování spalin - Google Patents
Způsob stanovení reaktivity vápencového aditiva pro odsiřování spalin Download PDFInfo
- Publication number
- CZ286023B6 CZ286023B6 CS906064A CS606490A CZ286023B6 CZ 286023 B6 CZ286023 B6 CZ 286023B6 CS 906064 A CS906064 A CS 906064A CS 606490 A CS606490 A CS 606490A CZ 286023 B6 CZ286023 B6 CZ 286023B6
- Authority
- CZ
- Czechia
- Prior art keywords
- limestone
- reaction
- reactivity
- additive
- dry
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 23
- 230000009257 reactivity Effects 0.000 title claims abstract description 19
- 235000019738 Limestone Nutrition 0.000 title claims abstract description 18
- 239000006028 limestone Substances 0.000 title claims abstract description 18
- 239000000654 additive Substances 0.000 title abstract description 24
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 title description 15
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 title 1
- 230000003009 desulfurizing effect Effects 0.000 title 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims abstract description 25
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims abstract description 5
- CHKVPAROMQMJNQ-UHFFFAOYSA-M potassium bisulfate Chemical compound [K+].OS([O-])(=O)=O CHKVPAROMQMJNQ-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims abstract description 3
- 230000002378 acidificating effect Effects 0.000 claims abstract 2
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 claims abstract 2
- 238000006477 desulfuration reaction Methods 0.000 claims description 8
- 230000023556 desulfurization Effects 0.000 claims description 8
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Chemical compound O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 239000012153 distilled water Substances 0.000 claims description 2
- 239000001120 potassium sulphate Substances 0.000 claims description 2
- 239000007787 solid Substances 0.000 claims description 2
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 claims 1
- 238000000576 coating method Methods 0.000 claims 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 abstract description 9
- 239000003546 flue gas Substances 0.000 abstract description 8
- UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N Carbon monoxide Chemical compound [O+]#[C-] UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 6
- 239000007795 chemical reaction product Substances 0.000 abstract description 3
- 229910021532 Calcite Inorganic materials 0.000 abstract description 2
- 239000007790 solid phase Substances 0.000 abstract description 2
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 abstract 1
- 229910000343 potassium bisulfate Inorganic materials 0.000 abstract 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 8
- 239000000292 calcium oxide Substances 0.000 description 7
- ODINCKMPIJJUCX-UHFFFAOYSA-N calcium oxide Inorganic materials [Ca]=O ODINCKMPIJJUCX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 7
- 238000003556 assay Methods 0.000 description 5
- 239000002594 sorbent Substances 0.000 description 5
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- VTYYLEPIZMXCLO-UHFFFAOYSA-L Calcium carbonate Chemical compound [Ca+2].[O-]C([O-])=O VTYYLEPIZMXCLO-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 3
- 239000011541 reaction mixture Substances 0.000 description 3
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 235000008733 Citrus aurantifolia Nutrition 0.000 description 2
- UQSXHKLRYXJYBZ-UHFFFAOYSA-N Iron oxide Chemical compound [Fe]=O UQSXHKLRYXJYBZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 101100399296 Mus musculus Lime1 gene Proteins 0.000 description 2
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- RAHZWNYVWXNFOC-UHFFFAOYSA-N Sulphur dioxide Chemical compound O=S=O RAHZWNYVWXNFOC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 235000011941 Tilia x europaea Nutrition 0.000 description 2
- 238000001354 calcination Methods 0.000 description 2
- AXCZMVOFGPJBDE-UHFFFAOYSA-L calcium dihydroxide Chemical compound [OH-].[OH-].[Ca+2] AXCZMVOFGPJBDE-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- BRPQOXSCLDDYGP-UHFFFAOYSA-N calcium oxide Chemical compound [O-2].[Ca+2] BRPQOXSCLDDYGP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- OSGAYBCDTDRGGQ-UHFFFAOYSA-L calcium sulfate Chemical compound [Ca+2].[O-]S([O-])(=O)=O OSGAYBCDTDRGGQ-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 2
- 239000004571 lime Substances 0.000 description 2
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000003908 quality control method Methods 0.000 description 2
- 210000003296 saliva Anatomy 0.000 description 2
- 238000004088 simulation Methods 0.000 description 2
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 2
- 229910004298 SiO 2 Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 1
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 1
- 238000009529 body temperature measurement Methods 0.000 description 1
- 238000009835 boiling Methods 0.000 description 1
- 229910000019 calcium carbonate Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000920 calcium hydroxide Substances 0.000 description 1
- 229910001861 calcium hydroxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001569 carbon dioxide Substances 0.000 description 1
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000007812 deficiency Effects 0.000 description 1
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 1
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 1
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 1
- 230000020169 heat generation Effects 0.000 description 1
- 239000004615 ingredient Substances 0.000 description 1
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N iron Substances [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 1
- TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical compound O=[Al]O[Al]=O TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000012071 phase Substances 0.000 description 1
- 239000002244 precipitate Substances 0.000 description 1
- 239000000047 product Substances 0.000 description 1
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 description 1
- 235000012239 silicon dioxide Nutrition 0.000 description 1
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 description 1
- 238000010998 test method Methods 0.000 description 1
Landscapes
- Investigating Or Analyzing Non-Biological Materials By The Use Of Chemical Means (AREA)
- Investigating Or Analyzing Materials Using Thermal Means (AREA)
Abstract
Způsob stanovení reaktivity vápencových aditiv, používaných při suchém, polosuchém i mokrém odsiřování spalin, jehož podstata je v tom, že zkoušený vápenec se rozpouští v kyselém prostředí při pH 1 až 3, teplotě 20 .+-. 0,5.degree.C a je zjišťováno množství tepla, uvolněného při této reakci. Jako činidlo pro rozpouštění slouží hydrogensíran draselný o koncentraci 10 % hmotn. až nasycený. Podmínky reakce jsou voleny tak, že reakční produkt vzniká ve formě tuhé fáze, pokrývá povrch částic vápence a tak brání dalšímu průběhu reakce. Množství uvolněného tepla je tak dáno jen obsahem CaO ve vápenci a celkovým reakčním povrchem před začátkem měření.ŕ
Description
Způsob stanovení reaktivity vápencového aditiva pro odsiřování spalin
Oblast techniky
Vynález se týká způsobu stanovení reaktivity vápencových aditiv, používaných při suchém a polosuchém odsiřování spalin.
Dosavadní stav techniky
Dosud nejsou známy způsoby či zařízení, které by umožňovaly jednoduché a rychlé stanovení reaktivity vápencových aditiv (sorbentů) pro odsiřování spalin, potřebné pro průběžnou kontrolu jakosti dodávek aditiv u výrobců i u spotřebitelů.
Veškeré dosud používané postupy jsou založeny na více či méně dokonalé simulaci podmínek při reálném odsiřovacím procesu, k čemuž používají poměrně složitá a nákladná zařízení, nevhodná pro operativní kontrolu jakosti aditiva zejména u malých zdrojů spalin, kde nebývají velké a přístrojově dokonale vybavené laboratoře. Kromě toho tyto postupy jsou také náročné časově.
Při těchto zkušebních postupech je zpravidla za definovaných podmínek zachycován plynný oxid siřičitý SO2 ze spalin, proudících kolem vzorku, umístěného ve speciálně upravené peci na rameni analytických vah. Rovněž tyto váhy jsou pro tento účel zvlášť upraveny. Spaliny jsou buď připravovány uměle, nebo jsou nahrazeny vzduchem. SO2 je dávkován z tlakové láhve v přesně stanoveném množství. Protože při zachycování SO2 dochází současně anebo předem k rozkladu kalcitu na oxid vápenatý CaO a oxid uhličitý CO2, je nutno kromě sledování změn hmotnosti vzorku během měření zjistit obsah CaO, CO2 a SO3 v původním vzorku i po provedené zkoušce. Měření samo je dosti zdlouhavé a jeho vyhodnocení je možno provést až po dokončení chemického rozboru vzorku i produktu zkoušky. Během zkoušky jsou částice aditiva na rozdíl od skutečného odsiřovacího procesu v klidu a tak přichází ve styk s SO2 jen malá část aditiva. Tento nedostatek je řešen buď zvýšenou koncentrací SO2 v proudícím plynu, nebo velmi dlouhou dobou expozice. Protože přitom se povrch vrstvy aditiva pokryje produkty reakce, není další průběh zachycování SO2 ovlivněn reakčním povrchem, ale difuzními pochody. Práce některých autorů však prokázaly, že reaktivita aditiva je dána kromě obsahu CaO především jeho měrným povrchem. To však není při procesu řízeném difúzí respektováno. Při některých postupech je nejprve prováděna kalcinace a až v druhé fázi zachycování SO2. To vnáší u některých aditiv do výsledku zkreslení. Některé sorbenty, jako jsou vápencové sliny, se vyznačují velikým měrným povrchem a velikou reaktivností. Obsahují ale velmi jemně rozptýlené příměsi oxidu křemičitého SiO2, oxidu hlinitého A12O3 a oxidu železitého Fe2O3, které během kalcinace reagují se vznikajícím oxidem vápenatým CaO a tak zdánlivě snižují reaktivitu.
Podstata vynálezu
Uvedené nevýhody odstraňuje způsob podle vynálezu. Jeho podstata spočívá v tom, že simulace odsiřovacího procesu je nahrazena reakcí vápencového aditiva ve slabě kyselém prostředí v roztoku, přičemž podmínky reakce jsou voleny tak, že málo rozpustný produkt reakce ve formě tuhé fáze okamžitě pokrývá povrch částic aditiva a tak účinně brzdí další průběh reakce. Intenzita reakce je tak závislá na obsahu oxidu vápenatého CaO v aditivu a na počátečním reakčním povrchu, který je dán měrným povrchem aditiva. Intenzita a průběh reakce jsou sledovány a vyhodnocovány pomocí zjišťování vývinu tepla při reakci. K tomu účelu je možno využít jednoduchých kalorimetrických zařízení vlastní výroby nebo komerčně dodávaných.
- 1 CZ 286023 B6
Výhodou uvedeného způsobu je i to, že postup podle způsobu umožňuje stanovit aktivitu vápencového aditiva rychle a bez nároku na speciální přístrojové vybavení. Postup je použitelný pro hodnocení vápencových aditiv pro suché, polosuché i mokré odsiřovací procesy.
Způsob podle vynálezu je založen na měření reakčního tepla, uvolňovaného při reakci mezi uhličitanem vápenatým CaCO3 a koncentrovaným vodným roztokem hydrogensíranu draselného KHSO4 při teplotě 20 ± 0,5 °C, pH = 1 až 3 a koncentraci roztoku KHSO4 nejméně 10 % hmotn. (pH 10% roztoku je 1,92). Reakce má tento průběh:
CaCO3 + 2KHSO4 + H2O = CaSO4.2 H2O + K2SO4 + CO2
Vznikající síran vápenatý odnímá z reakční směsi vodu a protože je málo rozpustný ve vodě, vypadává z roztoku jako tuhá fáze, pokrývá povrch částic aditiva a brzdí další reakci.
K provedení stanovení dle vynálezu je třeba:
1. Zařízení pro měření reakčního tepla.
2. Hydrogensíran draselný KHSO4 p.a.
3. Uhličitan vápenatý CaCO3 p.a. srážený.
4. Destilovaná voda.
5. Analytické váhy.
Pracovní postup: Nejprve je třeba provést kalibraci na standard. Jako standard slouží srážený CaCO3 p.a., běžně dostupný jako chemikálie pro analytickou chemii. Jeho čistota a jemnost jsou dostatečně stálé a nemění se s časem. Proměření standardu se provede aspoň třikrát. Vzorky zkoušených aditiv se proměřují stejným způsobem a jejich reaktivita se vyjadřuje jako procento reaktivity standardu.
Jako zařízení pro měření reakčního tepla je vhodné použít kalorimetr se současným měřením teploty v reakční a srovnávací nádobce pomocí termistorů, zapojených do můstku, jako je tomu např. u přístroje ENTHALPIOGRAF. Pro jedno stanovení na tomto zařízení je zapotřebí 1 g vzorku a2x 100 ml roztoku KHSO4. Pro korekce naměřených údajů se provede předem nebo současně slepý pokus. Postup práce při kalibraci i při proměřování vzorků je shodný. Při měření se nevyhodnocuje absolutní množství uvolněného tepla, nýbrž pouze maximální hodnota teplotního impulzu, tj. elektrického napětí na měřicím termistoru, zjištěného pomocí odporového můstku. Je výhodné zvolit takové napájecí napětí můstku, při němž hodnota teplotního impulzu standardu činí 1000 mV. Zjištěné hodnoty teplotního impulzu zkoušeného aditiva, vyjádřené v procentech teplotního impulzu standardu, udávají jeho reaktivitu.
Příklady provedení vynálezu
Měření podle vynálezu probíhá takto: Do tepelně izolované nádoby kalorimetru se nejprve odpipetuje 100 ml roztoku KHSO4. Současně se naplní i druhá izolovaná nádoba. Uzávěr jedné musí být opatřen zařízením pro dávkování aditiva, obě pak musí být opatřeny zařízením pro míchání a snímači teploty. Jako snímače teploty se použijí termistory, zapojené do můstku. Nejprve se za neustálého míchání proměří předreakční teplotní spád. Potom se do kalorimetrické nádoby, opatřené dávkovačem vzorku, vpraví vzorek opět za neustálého míchání. Proměřuje se průběh teploty reagující směsi, dokud nezačne její teplota opět klesat. Výše teplotního impulzu
-2CZ 286023 B6 se koriguje podle zjištěného předreakčního teplotního spádu. Za daných podmínek je měření ukončeno do pěti minut od vpravení vzorku do roztoku KHSO4. K měření a záznamu průběhu vývinu reakčního tepla je však možno využít jakéhokoliv zařízení pro měření reakčního tepla. S ohledem na porovnatelnost výsledků stanovení reaktivnosti různých materiálů je vhodné měření provádět za stále stejných podmínek.
Způsob podle vynálezu je možno použít pro zjišťování reaktivity vápencových aditiv pro suché, polosuché i mokré odsiřování spalin. Po úpravě, vyplývající z vyšší reaktivity vápna nebo vápenného hydrátu je možno jej použít i pro zjišťování reaktivity těchto aditiv. Výsledek stanovení podle vynálezu lze využít i v jiných oblastech použití vápenců.
Příklad 1
Stanovení aktivity mletého vápence VČS, dr. č. 6:
Stanovení bylo provedeno na přístroji pro měření reakčního tepla ENTHALPIOGRAF. Měrný povrch sorbentu, stanovený podle Blaina, činí 6840 cm2/g. Obsah CaCO3 je 98,65 % hmotn. Reaktivita, zjištěná popsanou metodou při koncentraci KHSO4 20% hmotn. (pH = 1,89), činí 72,2 (aktivita standardu činí 100).
Příklad 2
Stanovení aktivity vápence VČS, frakce 40 - 90 pm:
Stanovení bylo provedeno na stejném přístroji a za stejných podmínek, jako vpř. 1. Měrný povrch sorbentu činí 780 cm2/g, obsah CaCO3 je 96,65 % hmotn., naměřená reaktivita činí 48,0.
Příklad 3
Stanovení aktivity vápnitého slinu Čížkovice, jemně mletého:
Stanovení provedeno na přístroji ENTHALPIOGRAF za stejných podmínek jako vpř. č. 1. Měrný povrch sorbentu je 151900 cm2/g (stanoveno adsorpcí dusíku při teplotě bodu varu kapalného dusíku), obsah CaCO3 je 71,60 % hmotn., naměřená aktivita 62,6.
Příklad 4
Stanovení aktivity karbidového vápna:
Stanovení provedeno na přístroji ENTHALPIOGRAF, přičemž bylo sníženo napájecí napětí můstku tak, aby teplotní impulz při proměřování standardu činil 200 mV. Koncentrace roztoku KHSO4 činila 10 % hmotn. a hodnota pH byla 1,92. Vzorek není srovnatelný s vápenci, neboť po chemické stránce se jedná o hydroxid vápenatý. Jeho aktivita dosahuje hodnoty 321,1.
Claims (1)
- PATENTOVÉ NÁROKY1. Způsob stanovení reaktivity vápenců pro odsiřování, vyznačující se tím, že k určení reaktivity se využívá měření množství tepla, uvolněného při rozpouštění vápence v kyselém prostředí při pH = 1 až 3 a teplotě 20 ± 0,5 °C, kdy produkt reakce je nerozpustný a ve formě tuhého povlaku pokrývá povrch částic vápence, takže brání dalšímu průběhu reakce, 10 přičemž jako činidlo pro rozpouštění slouží roztok hydrogensíranu draselného KHSO4 v destilované vodě o koncentraci 10 % hmotn. až nasycený.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CS906064A CZ286023B6 (cs) | 1990-12-06 | 1990-12-06 | Způsob stanovení reaktivity vápencového aditiva pro odsiřování spalin |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CS906064A CZ286023B6 (cs) | 1990-12-06 | 1990-12-06 | Způsob stanovení reaktivity vápencového aditiva pro odsiřování spalin |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CZ606490A3 CZ606490A3 (cs) | 1999-10-13 |
| CZ286023B6 true CZ286023B6 (cs) | 1999-12-15 |
Family
ID=5406846
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CS906064A CZ286023B6 (cs) | 1990-12-06 | 1990-12-06 | Způsob stanovení reaktivity vápencového aditiva pro odsiřování spalin |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CZ (1) | CZ286023B6 (cs) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CZ298457B6 (cs) * | 2006-01-06 | 2007-10-10 | Vysoká škola chemicko - technologická v Praze | Zpusob stanovení reaktivity vápencových suspenzí a aditivovaných vápencových suspenzí pro mokré odsirování spalin |
-
1990
- 1990-12-06 CZ CS906064A patent/CZ286023B6/cs not_active IP Right Cessation
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CZ298457B6 (cs) * | 2006-01-06 | 2007-10-10 | Vysoká škola chemicko - technologická v Praze | Zpusob stanovení reaktivity vápencových suspenzí a aditivovaných vápencových suspenzí pro mokré odsirování spalin |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CZ606490A3 (cs) | 1999-10-13 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Thomas | Soil pH and soil acidity | |
| Loeppert et al. | Carbonate and gypsum | |
| CN110243994A (zh) | 一种光谱-电位-温度多维滴定分析仪及其使用方法 | |
| US2949345A (en) | Sulfur dioxide determination | |
| JPH07248327A (ja) | 混合処理土の品質試験方法及び品質試験システム | |
| CN104237293A (zh) | 一种烧结用生石灰活性度现场定性检测方法 | |
| CZ286023B6 (cs) | Způsob stanovení reaktivity vápencového aditiva pro odsiřování spalin | |
| US3193355A (en) | Method for analytical testing of liquids | |
| US2669504A (en) | Method for determining sulfur contents by combustion | |
| CN119246763A (zh) | 一种碳捕集吸收剂中胺浓度的测定方法及测定装置 | |
| Masini | The use of linear potentiometric titration curves in the determination of alkalinity and acid—base properties of diluted solutions of humic substances | |
| CN114509528B (zh) | 一种脱硫石膏中碳酸盐含量的检测方法 | |
| US4886642A (en) | Measurement of total iron binding capacity | |
| Flint | A method for the determination of small concentrations of so3 in the presence of larger concentrations of so2 | |
| CN103592200B (zh) | 一种精密混凝土碳化测量装置 | |
| Schock et al. | Laboratory technique for measurement of pH for corrosion control studies and water not in equilibrium with the atmosphere | |
| CN116297096A (zh) | 混凝土表面处理材料的有效渗透深度测试方法 | |
| Ashworth | Improvements to two routine methods for calcium carbonate determination in soils | |
| JPH0545907B2 (cs) | ||
| CN2923002Y (zh) | 烟气脱硫石灰石活性测试装置 | |
| CN103592357B (zh) | 一种精密混凝土碳化测量方法 | |
| JPS56155831A (en) | Method and device for measuring film permeability of acid and basic gas | |
| Akagi et al. | Inhibiting effects of lanthanum ion on calcite formation from CaCL2-NaHCO3 solutions at 25° C | |
| CA2028434A1 (en) | Method for determining the carbonate content of washing suspensions | |
| US2849291A (en) | Colorimetric procedure for the quantitative measurement of atmospheric ozone |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| IF00 | In force as of 2000-06-30 in czech republic | ||
| MM4A | Patent lapsed due to non-payment of fee |
Effective date: 20021206 |