CS<sub>2</sub> Formation in the Claus Reaction Furnace: A Kinetic Study of Methane−Sulfur and Methane−Hydrogen Sulfide Reactions
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Notice bibliographique
Résumé
Improving the understanding of reaction kinetics of CS 2 formation in the Claus plant front-end reaction furnace (RF) is a key step in developing strategies to reduce CS 2 formation and, consequently, the environmental impact of Claus plants. Specifically, experiments were carried out in a high-temperature flow reactor with pressures of 101−150 kPa, temperatures of 800−1250 °C, and residence times of 90−1400 ms to study the kinetics of CH 4 −S 2 and CH 4 −H 2 S reactions; these conditions are typical of those encountered in the Claus RF. The reaction between methane and sulfur was found to be very rapid, resulting in complete consumption of sulfur in less than 100 ms at 1100 °C with formation of CS 2 and H 2 S as the primary sulfur-containing products. At higher temperature (>1000 °C), the produced H 2 S decomposes with a proportional increase in CS 2 formation. A simple rate expression for CS 2 formation was obtained, and a kinetic model was developed to describe H 2 S formation/consumption in the CH 4 −S 2 system. In the CH 4 −H 2 S reacting system, H 2 S thermal decomposition appears to be the rate-limiting step for CS 2 formation. The consumption of H 2 S in the CH 4 −H 2 S system proceeds at a rate characteristic of thermal decomposition of H 2 S, i.e., at a rate independent of any reaction of H 2 S with methane.
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Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,003 | 0,002 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,002 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
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