A detailed reaction mechanism for elemental sulphur combustion in the furnace of sulphuric acid plants
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Notice bibliographique
Résumé
Abstract Elemental sulphur combustion is traditionally used to generate SO 2 to produce sulphuric acid that is consumed in chemical industries, but is now also being considered as an energy vector for power generation. Despite the fact that sulphur combustion has been practiced for decades, there are limited reaction mechanisms for its combustion chemistry, which is critical for the optimization of the sulphuric acid production process to maximize efficiency and reduce cost. In this paper, a detailed reaction mechanism is developed and validated with different sets of experimental data from lab‐scale and industrial plant studies. The reaction mechanism is used to conduct sulphur furnace simulations, where the effects of feed air/sulphur ratio and oxygen enrichment of air stream on furnace temperature and the concentrations of SO 2 , SO 3 , and O 2 are investigated. The dominant reaction pathways in sulphur combustion, particularly for the production of SO 2 and SO 3 , are identified. It was found that the feed air/sulphur ratio monitors the furnace temperature and can be used to obtain the desired O 2 /SO 2 ratio at the furnace exit for the optimal operation of catalytic converter (for SO 2 oxidation to SO 3 ) that follows the furnace in the sulphuric acid plant. Moreover, high oxygen enrichment above 35% (while maintaining the desired O 2 /SO 2 ratio at the furnace exit) significantly increased the furnace capacity through reduced total gas flow (thus decreasing blower energy requirement and equipment size). The developed reaction mechanism provides a method to obtain optimized furnace parameters to achieve high efficiency and reduced costs in sulphuric acid plants.
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Scores Codex et Gemma par catégorie
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| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
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