Activation of natural limestone and dolomite samples

Abstract

The sulphur oxides resulting from the combustion of high sulphur fossil fuels are the major atmospheric pollutants and they cause serious damage not only to living organisms but also to soil, water and other natural sources. Therefore, the flue gases must be desulphurized before leaving the combustion system to control sulphur oxides emissions into the atmosphere. The sorhent materials, which used widely the most important desulphurization processes applied as in industrial scale, are the limestone and dolomite. Because the utilization efficiencies of these sorbents in various desulphurization processes is low, they must be activated before sulphation. In this study, 6 limestone and 4 dolomite samples originating from different parts of Turkey were activated by calcination and hydration. Effect of activation on the physical and chemical properties of sorbents was investigated. The physical properties, which involve bulk density (g/$cm^3$), total pore volume ($cm^3$/g), pore size distribution and surface area ($m^2$/g) of the original and activated sorbents were determined using a mercury porosimeter. It was found that the physical properties of sorbents were markedly affected by activation. Furthermore, the activated sorbents were analyzed using the non-isothermal thermogravimetry technique in order to determine their chemical compositions. It was observed that Ca(OH)2 contents of activated limestone samples ranged from 50.12% to 88.27% and $Ca(OH)_2$ + $Mg(OH)_2$ contents of activated dolomite samples ranged from 79.44% to 88.12%.

Özet

Fosil yakıtların yakılması sonucu oluşan kükürt oksitler, atmosferdeki en önemli kirleticilerdendir ve bu kirleticiler sadece canlı organizmaya değil, toprak, su ve diğer doğal kaynaklara da ciddi zararlar vermektedir. Bu nedenle, baca gazlarının atmosfere verilmeden önce temizlenmesi ve kükürt oksitlerin atmosferdeki derisiminin kontrol altında tutulması gerekmektedir. Kireçtaşı ve dolomit gibi doğal sorbentler kömürün yakılmasından kaynaklanan kükürt oksitlerin giderildiği proseslerde yaygın olarak kullanılmaktadır. Bu sorbentlerin çeşitli desülfürizasyon proseslerindeki kullanım verimlilikleri düşük olduğu için sülfatasyon öncesi aktiflenmeleri gerekmektedir. Bu çalışmada Türkiye 'nin değişik yörelerinden toplanmış olan 6 kireçtaşı ve 4 dolomit numunesi kalsinasyon ve hidratasyon yoluyla aktiflenmiş ve aktivasyon işleminin sorbentlerin özelliklerine olan etkisi incelenmiştir,