超微粒子ハイブリッド触媒を用いる石炭の低温クリーン燃焼に関する研究

超细颗粒混合催化剂煤炭低温清洁燃烧研究

基本信息

批准号：
06750803
负责人：
朝見賢二
金额：
$ 0.58万
依托单位：
Osaka City University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
财政年份：
1994
资助国家：
日本
起止时间：
1994 至无数据
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-06750803/
关键词：
石炭鉄カルシウム超微粒子脱硫脱窒素

项目摘要

本研究は、燃焼時にSO_X,NO_Xに転化する石炭中の硫黄や窒素を2種類の超微粒子触媒存在下で同時除去する新しい燃焼プロセスを開発するための基礎研究として行った。特に燃焼前段で起こる熱分解過程における石炭中の窒素や硫黄の挙動を詳細に調べた。研究実績の概要を以下にまとめた。(1)石炭を混合した塩化鉄水溶液に水酸化カルシウムの粉末を加えて、鉄-カルシウム超微粒子を石炭に担持した。この際の溶液濃度、pHなどの条件と金属担持量の関係を検討し、最適条件を決定した。(2)熱分解時の窒素、硫黄の行方を検討するため、流動床反応器を用いて、超微粒子添加石炭の熱分解を行った。その結果、鉄触媒による石炭中窒素のN_2への転化作用とカルシウムによる脱硫作用に共存する他の超微粒子が悪影響を及ぼさず、効果的に働いていることが分かった。X線回折の結果から、これは鉄-カルシウムはいずれも超微粒子の状態であり、熱分解後も高い分散性を保っていることが分かった。従って、このような脱硫脱窒素作用を示す超微粒子同士は互いに影響し合わず、分散性に変化を与えない事が明らかとなった。また、このような作用は燃焼時にも発揮されるものと期待される。以上のように、本法は石炭燃焼時のNO_X,SO_Xの同時除去に有効であると考えられる。

本研究作为基础研究，旨在开发一种新的燃烧工艺，在两种超细颗粒催化剂的存在下，同时去除煤中的硫和氮，这些硫和氮在燃烧过程中转化为SO_X和NO_X。特别是，我们详细研究了煤中氮和硫在预燃烧阶段发生的热分解过程中的行为。研究结果总结如下。 (1)将氢氧化钙粉末添加到与煤混合的氯化铁水溶液中，并将超细铁钙颗粒负载在煤上。通过检查溶液浓度、pH 等条件与负载金属量之间的关系来确定最佳条件。 (2)为了研究热解过程中氮和硫的去向，使用流化床反应器对含有超细颗粒的煤进行热解。结果发现，与铁催化剂将煤中的氮转化为N_2以及钙的脱硫效果共存的其他超细颗粒没有产生不良影响，并且有效地发挥作用。 X射线衍射结果表明，铁和钙均处于超细颗粒状态，即使在热分解后仍保持高分散性。因此可知，发挥这样的脱硫、脱氮效果的超微粒子不会相互影响，不会改变分散性。还预计这种效果将在燃烧过程中表现出来。如上所述，该方法被认为对于同时去除煤燃烧过程中的NO_X和SO_X是有效的。