Sulfatacion de calizas en procesos de combustion de carbon a alta presion

Abstract

Los trabajos recogidos en esta tesis se han centrado en el estudio de la sulfatacion directa de calizas y dolomias españolas bajo temperaturas, presiones y composiciones de atmósfera de reacción que simulan las condiciones de operación de un combustor de carbón de lecho fluidizado a presión. Para el estudio de la reacción de desulfuracion se ha utilizado el análisis termogravimetrico a alta presión. Se ha encontrado que es la estructura física del sorbente y no su composición química lo que determina el comportamiento frente a la sulfatacion. La atmósfera de reacción determina la especie estable del sorbente, a través de su efecto sobre la reacción de calcinación del mismo. Tanto la temperatura como la presión afectan a la cinética de la reacción y a la retención final de SO2 del sorbente. Para lograr la expresión cinética del proceso se han aplicado el modelo de núcleo sin reaccionar y el modelo de grano. Tanto la cinética química como la difusión de SO2 a través de la capa de producto de caso 4 que se origina en la reacción, son los fenómenos que controlan la velocidad de reacción en diferentes condiciones. Sin embargo, la difusión de SO2 a través de los poros del sorbente es prácticamente despreciable en las condiciones de trabajo. Para lograr un buen ajuste de los datos reales con el modelo es necesario considerar que el coeficiente de difusión de SO2 a través de la capa de producto varia con la conversión.