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Development of Catalytic Gasification Process for Coal Char

1982; Society of Chemical Engineers, Japan; Volume: 8; Issue: 1 Linguagem: Inglês

10.1252/kakoronbunshu.8.51

1349-9203

Shigeaki Kasaoka, Yusaku Sakata, Shigeru Kayano,

Iron and Steelmaking Processes

石炭チャーの低温ガス化プロセスの開発を目的として, スチームおよび二酸化炭素によるガス化の速度と出口ガス組成に対して, 含浸添加させたアルカリ土類金属 (Mg, Ca, Sr, Ba) およびBa, Feの2成分の化合物が及ぼす触媒効果を, 多孔質純炭素と比較・検討した.実験は常圧下, 600～900℃で熱天秤を用いて行った.その結果, 次のような結論・知見を得た.1) ガス化率 (f) 対ガス化時間 (θ) の速度曲線データに精度よく適合しうるa, bを定数とする式, f=1-exp (-aθb) を提出した.すなわち, b>1でシグモイド型曲線, また1≧b>0で通常の非シグモイド型曲線を示す.2) 純炭素の水性ガス化反応に対する触媒効果は, f=0.5における速度定数で評価でき, Ba (17) >Sr (10) >Ca (1.6) 〓Mg (1.2) 〓無添加の純炭素 (1.0) の序列であった.また, 水性ガス化の活性化エネルギーは, 純炭素の場合51kcal/molであるのに対し, Baの添加により37kcal/molに低下した.3) 純炭素の水性ガス化による検討によれば, Ba化合物の作用は, ガス化と, 生成一酸化炭素の転化反応を触媒として促進させるもので, いずれもBa (OH) 2とBaCO3間の反応サイクルに基づくものである.したがって, Baの添加は水素に富む合成ガスの製造に有効である.4) 3種の石炭チャーにBaを添加した場合も, 水性ガス化速度は, 900℃で2～7倍の増大が認められ, 生成ガス量はH2>CO2>COの序列であった.BaとFeの2成分を添加した場合には, 純炭素でもチャーでも, Baの触媒効果が優勢であった.5) BaやFeを添加した純炭素は, 硫化水素による硫化処理後も, かなりの触媒効果を示し, Baの添加によってガス化と脱硫の複合機能効果を期待できる.