Sulfur Hold up Activity of Different Metal (Copper, Zinc, Lead, Calcium, and Manganese) Oxides in Hot Flue Gas

Farklı Metal (Bakır, Çinko, Kurşun, Kalsiyum ve Mangan) Oksitlerin Sıcak Baca Gazı Kükürt Tutma Aktiviteleri

Abstract

This study aims to determine the hot gas desulfurization performance of five different metal oxides (CuO, ZnO, PbO, CaO ve MnO) whose sulfur hold up activity at low temperature are known. High sulfur lignites are used as energy resources in Turkey and liginite utilization is limited due to the environmental problems caused by the high sulfur content. In order to overcome this problem, metal oxide based materials are used as sulfur adsorbents after hot gas is cooled. Addition to combustion, gasification which is the well–known clean coal process allows the synthetic petroleum by the production of synthesis gas (CO and H2). However, fuel poduction from syngas is an endothermic process and cooling results in the energy lost. Therefore, hot gas desulfurization prosess gains importance both to increase the energy efficiency and to solve the sulfur dependent environmental challenge.

Özet

Bu çalışma, düşük sıcaklıklarda kükürt tutma aktivitesi bilinen beş metal oksitin (CuO, ZnO, PbO, CaO ve MnO) yüksek sıcaklıkta gösterecekleri kükürt giderme performanslarını test etmeyi amaçlamaktadır. Özellikle yüksek kükürt içeren linyitlerin enerji üretimi amacıyla kullanıldığı ülkemizde yüksek kükürt içeriğinin neden olduğu çevresel sorunlar linyit kullanımı için önemli bir sınırlayıcı engeldir. Bu engeli aşmak için önerilen çözümler ise genellikle açığa çıkan sıcak baca gazlarının soğutulması sonrasında kükürtün metal oksit temelli bir adsorbent yardımıyla tutulmasına dayanmaktadır. Yanma prosesine alternatif olan ve temiz kömür teknolojisi olarak bilinen gazlaştırma prosesleri ise sentez gazı (CO ve H2) üzerinden petrol üretimine imkan vermektedir. Kömürün gazlaştırılmasıyla enerji üreten sistemlerde sıcak baca gazlarının soğutulmasının neden olduğu enerji kayıplarını önlemek için, kükürtü sıcak baca gazlarından uzaklaştırmak gerekir. Bu sebeple kükürtün giderimi için kullanılan metal oksitlerin yüksek sıcaklıkta gösterdikleri kükürt giderim aktiviteleri hem çevresel bir sorunu gidermek hem de enerji verimini artırmak adına son derece önemlidir.