Thermogravimetric studies of the reaction of CaO with SO₂

Abstract

The high temperature sulfation of CaO with SO₂ was investigated under vacuum by TG. Experimental data indicated that the sulfation process was a two-stage reaction, a very fast surface reaction in the beginning, and followed by a product-layer diffusion-controlled reaction. The initial period was about 7 s. This process of sulfation was affected by type of limestone, micro structure, particle size and temperature, but hardly affected by SO₂ concentration. A 59% CaO conversion can be achieved in 30 s at 1000°C and 1 mbar.

Zusammenfassung

Mittels TG wurde in Vakuum die Hochtemperatursulfatierung von CaO mit SO₂ untersucht. Die entsprechenden experimentellen Daten zeigen, daß der Sulfatierungsprozeß eine zweischrittige Reaktion ist, bestehend aus einer sehr schnellen Oberflächenreaktion zu Beginn, gefolgt von einer produkteschichtkontrollierten Reaktion. Die Dauer der Initiierungsperiode beträgt ca. 7 s. Dieser Sulfatierungsprozeß wird durch den Kalksteintyp, Mikrostruktur, Partikelgröße und Temperatur, stark jedoch durch die SO₂-Konzentration beeinflußt. In 30 s kann bei 1000°C und 1 mbar ein CaO-Umsatz von 59 % erzielt werden.