流動層を利用した, 触媒担持石炭のガス化プロセスに関する基礎的研究

流化床负载催化剂煤气化过程的基础研究

• 批准号: 62603027
• 负责人: 幡手 泰雄
• 金额: $ 1.54万
• 依托单位: Kagoshima University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
• 财政年份: 1987
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1987 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-62603027/
• 关键词: 石炭ガス化; 触媒担持石炭; 流動層

石炭水蒸気ガス化でより多くの水素を得る事を目的として, 高活性, 高選択性の触媒の探索実験及び流動層による石炭ガス化実験を行った.1.触媒のスクリーニング, 触媒として, (1)アルカリ金属の水酸化物, 炭酸塩及び塩化物, (2)アルカリ土類金属の炭酸塩及び塩化物及び(3)遷移金属の塩化物の中から27種類を選び, 石炭チャーに1meg-metal/g-charになるように含浸担持した. 石炭は主としてメッテキ炭を使用し, 825°Cにて石炭接触ガス化を行った. 各触媒系につき, ガス転化速度を熱天秤で, またガス組成をガスクロマトグラフで測定した結果, アルカリ金属が高活性, かつ水素生成に対する高選択性を示す事を明らかにした. アルカリ金属塩のうち, 炭酸カリウムを石炭担持触媒として選定し, 触媒担持量及び水蒸気分圧をパラメータとしたガス転化速度の実験式を決定した.2.流動層による接触ガス化実験, 熱天秤では, 実際のガス化炉と比較して極めて小さい昇温速度しか得られず無触媒の場合よりもさらに注意深く昇温期間の触媒物質等の変質を考慮する必要がある. 流動層内ガス化では, 触媒担持石炭チャー粒子は瞬時にして層温度に達しガス化が行われるため, この点の評価が可能と考えられる. しかしながら, 流動層反応装置としての複雑な装置特性がどのように石炭接触ガス化に影響を及ぼすかについての考察が充分でないという事情がある. この点につき検討するため, 内径10及び15cmの塔を用い, 触媒担持石炭チャーの少量をすばやく流動層中に投入しガス化速度を測定する人権を行った. 流動層内の流動状態は気泡流, 気泡流とスラグ流の中間及びスラグ流の3つで行い, 固定層の結果と比較した. その結果, いずれの流動状態下の流動層の石炭ガス化速度は固定層のそれより小さく, その原因が流動砂にある事を明らかにした.

为了通过煤蒸汽气化获得更多的氢气，我们进行了高活性和高选择性催化剂的搜索实验以及使用流化床的煤气化实验1.催化剂筛选；碱金属的氢氧化物、碳酸盐和氯化物，（ 2)碱土金属的碳酸盐和氯化物，和(3)过渡金属的氯化物。以1兆金属/克炭的浓度浸渍并负载煤，主要是镀煤，并且在825℃下进行煤催化气化。对于各催化剂体系，通过加热测定气体转化率。使用天平和气相色谱测定气体组成的结果表明，碱金属具有高活性和高产氢选择性。在碱金属盐中，选择碳酸钾作为煤负载催化剂，以负载催化剂量和水蒸气分压为参数，确定了气体转化率的经验公式。 2．采用流化床、热天平和气化仪进行催化气化实验。实际气化炉与无催化剂的情况相比，只能获得很小的升温速率，并且需要比无催化剂的情况更仔细地考虑升温期间催化剂材料的劣化。在流化床中，认为可以评估这一点，因为负载催化剂的煤焦颗粒瞬间达到床温并发生气化。为了研究这一点，我们使用内径为10和15cm的柱，并快速引入少量。催化剂负载的煤焦进入流化床以提高气化率。流化床中的流化条件分为鼓泡流、鼓泡流与段塞流之间的中间流以及炉渣流三种工况，并将结果与​​固定床的结果进行了比较。流化床在任何流动条件下均小于固定床，结果表明其原因是流砂。