El bicarbonato de sodio se puede usar como adsorbente para gases ácidos, como el aumento de la humedad relativa en el gas de escape. La deposición ocurre como una reacción de gas sólido, generalmente a temperaturas de 180 ° C a 200 ° C y tiempos de residencia de menos de 2 segundos.
El bicarbonato de sodio se tritura primero para aumentar su área de superficie activa y se inyecta directamente después del molino en la corriente de escape caliente. Allí tiene lugar la descomposición térmica, también llamada activación:
2 NaHCO3→ Na2CO3+ CO2 + H2O
Esta reacción se puede observar, en menor medida, comenzando con temperaturas de alrededor de 60 ° C. Una estructura altamente porosa, que proporciona un área de superficie grande y, por lo tanto, asegura un alto nivel de actividad para reacciones posteriores del Na2CO3 producido que surge a través de la desgasificación de CO2 y agua. La Figura 1 muestra registros de microscopio electrónico de exploración de superficies de partículas de bicarbonato antes de la activación, y Na2CO3, que ocurrió durante la activación.
Antes y después de. Escaneo de imágenes de microscopio electrónico de un NaHCO3partícula antes (izquierda) y un Na2CO3partícula después (derecha) activación térmica.
Incluso si una cierta proporción de los componentes ácidos reacciona directamente con el bicarbonato, aproximadamente el 85% del adsorbente se descompone. Por lo tanto, el compañero de reacción real es la ceniza de sosa:
N / A2CO3{{2}} 2 HCl → 2 NaCl + CO2 + H2O
N / A2CO3 {{2}} 2 HF → 2 NaF + CO2 + H2O
Las vías de reacción para la reducción de óxidos de azufre son más complejas y se visualizan en la Figura 2.
2. Vías de reacción de óxidos de azufre con bicarbonato de sodio para la limpieza de gases de combustión. Los subproductos CO2y H2O están indicados solo para la reacción de activación térmica. Fuente: Dr. Peter Quicker et al.
La reacción de Na2CO3Con ello2depende mucho de la temperatura y se puede describir con la ecuación de Arrhenius. Por lo tanto, la velocidad de reacción puede casi triplicarse aumentando la temperatura de 160 ° C a 220 ° C. Sin embargo, este comportamiento a temperaturas superiores a 400 ° C está limitado por los procesos de sinterización dentro del grano (la estructura superficial de las partículas). Esta sinterización afecta tanto al carbonato de sodio como a sus productos de reacción.
La reacción está limitada con diámetros de partículas mayores, por encima de 30 µm, por difusión de poros.
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