Caracterización de sorbentes para la desulfurización de gases calientes

Abstract

El objetivo de esta Tesis Doctoral es el estudio y desarrollo de una metodología que permita, usando la técnica de análisis térmico, lograr caracterizar sorbentes empleados en la desulfurización de gases calientes. Para ello se ha desarrollado un nuevo método de evaluación de la cinética en estado sólido. Este nuevo método, permite, a partir de un único ensayo realizado en condiciones adecuadas determinar el mecanismo cinético de la reacción y obtener parámetros cinéticos aplicables a modelos matemáticos para la descripción del proceso. La validación del método experimental se ha llevado a cabo mediante un estudio comparativo con otros 4 métodos descritos en la literatura consultada. Este método fue aplicado al caso particular del óxido de cinc y el titanato de cinc usados como sorbentes en la desulfurización de gases calientes. Se hace un estudio del sistema gaseoso de la mezcla simulada ELCOGAS y se determinan las concentraciones en el equilibrio termodinámico del sulfuro de carbonilo y el resto de componentes de la mezcla. Se ha estudiado la reactividad del óxido de cinc y el titanato de cinc con los componentes de la mezcla ELCOGAS por separado, con la mezcla ELCOGAS sin monóxido de carbono y con la mezcla ELCOGAS completa. Se proponen para cada uno de los gases estudiados, las reacciones químicas más probables en cada caso. Se hace una propuesta de mecanismo cinético para las reacciones estudiadas y se analiza la influencia de los componentes reductores de la mezcla gaseosa en el mecanismo de reacción. Finalmente, se reportan para cada gas los parámetros cinéticos de las reacciones teniendo en cuenta un rango de temperatura entre los 400 y 700 grados C y tres presiones: presión atmosférica, 15 bar y 25 bar.