Kaliumsalters påverkan på blandningar av bäddmaterialen ilmenit, LD-slagg och sand

Abstract

Denna studie syftar till att undersöka hur kaliumsalter kan påverka kemcyklisk förbränning (CLC) där LD-slagg, ilmenit eller en blandning av båda används som syrebärare. LD-slagg och ilmenit är möjliga syrebärare som kan användas i kemcyklisk förbränning, en process som separerar CO2 från rökgaser för en låg energikostnad. Kaliumsalterna K2CO3, K2SO4 och KH2PO4 blandades samman med olika kombinationer av syrebärare där varje prov innehöll 4 vikt% kalium. Experiment utfördes också med sand för att avgöra ifall dess närvaro hade någon effekt. Experimenten genomfördes i en tubugn vid 900oC i reducerande förhållanden i närvaron av vattenånga. Studien visade att i blandningar med LD-slagg och ilmenit föredrog kaliumet att ackumulera i ilmeniten snarare an LD-slaggen. För experiment med enbart kaliumsalterna och ilmenit fäste sig kaliumet till orenheter i ilmeniten. När sand och kaliumsalter användes tillsammans med syrebärarna uppstod agglomerering, vilket mest troligt skulle störa funktionen i CLC. Det observerades också att anjonerna CO2, 3 och SO2 4 hade en liten till ingen påverkan på kaliumets interaktioner med syrebärarna, dock hade PO3 4 en stor påverkan då den formade smältor tillsammans med kalium.