石炭のガス化とガスの精製

煤气化与煤气净化

基本信息

批准号：
60040034
负责人：
橋本健治
金额：
$ 15.42万
依托单位：
Kyoto University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Energy Research
财政年份：
1985
资助国家：
日本
起止时间：
1985 至无数据
项目状态：
已结题

项目摘要

酸で脱灰した17種類の石炭のガス化反応性を検討し、炭種による反応性の相違が主としてCa,Naの触媒作用に由来することを示した。また、低温で水蒸気を吸着したチャーの昇温脱離で測定した脱離酸素量とガス化速度が比例することを示した(京大・橋本)。褐炭の水蒸気ガス化において、TPD法によりガス化反応機構、特に鉱物質の果たす役割を明らかにした。また、分散度良く担持すれば安価なCa【(OH)_2】なども活性を示した。Ni触媒による加圧流動層ガス化で、一段で36%の【CH_4】を含むガスを製造した(東北大・富田、玉井)。ガス化触媒として活性の高いNi-Ca系の作用機構を吟味し、Ni-C間の相互作用の促進がCaの主な役割であると結論した。また、鉄塩の気相からの効果的な添加方法を検討した(東北大・西山)。Fe-Na二元触媒が【CO_2】ガス化にも高い活性を示すことを明らかにした。また、Fe-Ca二元触媒も【H_2】Oおよび【CO_2】ガス化に対し高い触媒活性を有することを見い出した(京大・渡部)。Kによる活性炭のガス化経路の究明を進展させた。KはC表面のOHと反応してOKとなり水蒸気で分解する。還元されたKは容易にC-K錯体をつくり、再び水蒸気と反応する。一方、アルカリ土類触媒はいずれも析出炭素を中間体とすることを明らかにした(早大・森田)。石炭ガス化時の灰分溶融性に関する基礎研究として、CaO,【Fe_2】【O_3】添加時の融点降下は酸化時よりも還元時に著しく、灰分溶融時のチャ-表面は溶融灰分の微粒子でおおわれ、反応性に著しく影響を与える、等を明らかにした(東農工大・平戸)。乾留一部分燃焼の組合せも可能な滞留時間制御用溢流管付き単塔型粒子循環流動層を設計・製作し、試運転を行った。基礎研究として、チャーのガス化速度に及ぼす乾留条件の影響を検討し、原炭物性のみから流動層内ガス化速度を予測する式を提出した(東大・古沢)。

对17种酸脱灰煤的气化反应性进行了研究，结果表明，不同煤种的气化反应性差异主要是由于Ca和Na的催化作用造成的。此外，还表明气化速率与在低温下吸附水蒸气的炭的程序升温脱附所脱附的氧气量成正比（京都大学，桥本）。在褐煤蒸汽气化中，利用TPD方法阐明了气化反应机理，特别是矿物所起的作用。此外，廉价的Ca[(OH)_2]等如果具有良好的分散性则表现出活性。使用Ni催化剂(Tomita，Tamai，东北大学)通过加压流化床气化在一级中产生含有36％[CH_4]的气体。我们研究了高活性 Ni-Ca 体系作为气化催化剂的作用机制，得出结论：Ca 的主要作用是促进 Ni 和 C 之间的相互作用。我们还研究了一种从气相添加铁盐的有效方法（东北大学，西山）。结果表明，Fe-Na二元催化剂对[CO_2]气化也表现出较高的活性。我们还发现Fe-Ca二元催化剂对[H_2]O和[CO_2]气化具有较高的催化活性（京都大学，渡边）。 K.在活性炭气化途径研究方面取得进展。 K与C表面的OH反应变成OK并与水蒸气分解。还原的K很容易形成C-K络合物并再次与水蒸气反应。另一方面，据揭示所有碱土金属催化剂都使用沉淀碳作为中间体（森田，早稻田大学）。作为煤气化过程中灰熔融性的基础研究，我们发现添加CaO、[Fe_2]和[O_3]时熔点下降在还原过程中比氧化过程中更明显，并且当灰熔融时，焦表面被覆盖与熔融灰烬的细颗粒（东京农工大学，平户）。我们设计制作了一种带有溢流管停留时间控制、可与炭化和部分燃烧相结合的单柱颗粒循环流化床，并进行了试运行。作为一项基础研究，我们研究了干馏条件对焦炭气化速率的影响，并提出了仅根据原煤物理性质预测流化床气化速率的公式（古泽，东京大学）。