Πειραματική μελέτη της θερμικής αποσύνθεσης του ασβεστόλιθου σε αντιδραστήρα στερεάς κλίνης
Loading...
Date
2026-02-25
Authors
Βάσσος, Κωνσταντίνος
Τζιρτζιλάκης, Κυριάκος
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Publisher
Abstract
Τα τελευταία χρόνια, η θερμική αποσύνθεση του ασβεστόλιθου έχει αποκτήσει ιδιαίτερη σημασία, όχι μόνο λόγω της εκτεταμένης βιομηχανικής της εφαρμογής, αλλά και εξαιτίας των περιβαλλοντικών προκλήσεων που συνδέονται με τις εκπομπές διοξειδίου του άνθρακα (CO₂). Η αποανθράκωση του ανθρακικού ασβεστίου (CaCO₃), κατά την οποία παράγονται οξείδιο του ασβεστίου (CaO) και CO₂, αποτελεί μία από τις βασικές πηγές εκπομπών στις βιομηχανίες παραγωγής ασβέστη και τσιμέντου. Η κατανόηση και ο έλεγχος της διεργασίας είναι, επομένως, κρίσιμης σημασίας για τη μείωση του περιβαλλοντικού αποτυπώματος των συγκεκριμένων τομέων. Η βελτιστοποίηση της αποανθράκωσης σε ελεγχόμενο σύστημα στερεάς κλίνης μπορεί να συμβάλει σημαντικά στη μείωση της απαιτούμενης ενεργειακής κατανάλωσης και, κατ’ επέκταση, στον περιορισμό των εκπομπών CO₂. Παράλληλα, τα αποτελέσματα της μελέτης μπορούν να αξιοποιηθούν σε τεχνολογίες δέσμευσης και αξιοποίησης διοξειδίου του άνθρακα, ενισχύοντας τη μετάβαση προς καθαρότερες και πιο βιώσιμες βιομηχανικές διεργασίες. Η παρούσα εργασία επικεντρώνεται στη διερεύνηση της θερμικής αποσύνθεσης του CaCO₃ σε αντιδραστήρα στερεάς κλίνης, με στόχο την εις βάθος κατανόηση των θερμοδυναμικών και κινητικών παραμέτρων που επηρεάζουν τη μετατροπή. Το αντικείμενο της παρούσας διπλωματικής εργασίας είναι:
• H πειραματική μελέτη της παραγωγής του CO2 σε αντιδραστήρα στερεάς κλίνης ασβεστόλιθου • Η μελέτη της επίδρασης των παραμέτρων : παροχής (F), θερμοκρασίας (T),χρόνου (t) και μεγέθους κλίνης (z0) στη μετατροπή του γραμμομοριακού κλάσματος του διοξειδίου του άνθρακα (yout,CO2) και την μετατροπή του ασβεστόλιθου (XCO2).
Το ρεύμα παροχής (He, O2) τροφοδοτείται στη στερεά κλίνη, η οποία θερμαίνεται μέσω θερμαντικής αντίστασης, ώστε να επιτυγχάνεται σταθερή επιθυμητή θερμοκρασία. Τα σωματίδια CaCO3 έχουν μέση διάμετρο 4mm, για να αποφεύγεται η μεγάλη πτώση πίεσης στον αντιδραστήρα.
Τα συμπεράσματα που προέκυψαν από την παρούσα εργασία ήταν τα εξής:
α) Στους αρχικούς χρόνους των πειραμάτων η XCO2 παίρνει υψηλές τιμές, ενώ στην πορεία μειώνεται. Αυτό οφείλεται στη μείωση της δραστικότητας των στερεών με τη πάροδο του χρόνου.
β) Η XCO2 αυξάνεται με, με αύξηση της T, με αύξηση της F και με αύξηση του z0.
γ) Η XCaO παρουσιάζει την ίδια συμπεριφορά με την XCO2.
Description
Keywords
Ασβεστοποίηση, Ασβεστόλιθος, Εκπομπές διοξειδίου του άνθρακα