2000 Fiscal Year Annual Research Report
微粉炭の接触熱分解と燃焼による新規な複合発電システムの開発
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10450291
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| Research Institution | Gunma University |
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Principal Investigator |
寶田 恭之 群馬大学, 工学部, 教授 (70154929)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
王 杰 群馬大学, 工学部, 助手 (50302451)
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| Keywords | 石炭 / 熱分解 / 水素 / 触媒 / 流動層 |
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| Research Abstract |
本研究では、従来の微粉炭燃焼技術を活かしつつ、よりクリーンで高効率な発電システムを開発することを目的として、微粉炭燃焼技術と新規な流動層接触熱分解炉を組み合わせた全く新しい複合発電システムの開発を行っている。昨年度、Ni触媒を用いることによりガス収率を著しく増加させることに成功した。そこで本年度は、より実用的な見地からFe系触媒のタール分解活性を検討するとともに、回収したチャーの燃焼性を調べた。
キュリーポイントパイロライザーと固定層触媒反応器を組み合わせた2段式反応器を用いて水素気流下における石炭の熱分解実験を行った。触媒にはFe含有量の異なる2種の担持触媒(アルミナを担体としてFeを2.7および5.4wt%担持したもの)および転炉ダスト、鉄鉱石粉末の4種のFe系化合物を用いた。生成物収率は触媒種類に依存し、Fe担持触媒の分解活性が高かった。更に、Fe触媒のタール分解活性は反応前の予備処理条件によって著しく異なることを見出し、900℃の水素気流中でFe担持触媒を還元前処理することにより、Ni触媒の場合と同等の活性が得られることが分かった。また、連続式加圧流動層熱分解装置から回収されたチャーを熱天秤を用いて、酸素10%の雰囲気下で室温より800℃まで昇温し、熱重量曲線より燃焼特性を検討した。その結果、流動層のように急速加熱で熱分解されたチャーは、低速加熱条件下で調製されたチャーに比べて低温から燃焼が始まることが明らかとなり、本流動層熱分解システムによって燃焼しやすいチャーを容易に生成出来ることが分かった。
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[Publications] J.Wang,R.Ishida,T.Takarada: "Carbothermal Reactions of Quart2 and Kaolinite with coal char."Energy & Fuels. 14. 1108-1114 (2000)
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[Publications] T.Takarada,K.Hayashi,K.Morishita,M.Yamashita: "High BTU Gas Production by Catalytic Low-Temperature Flash"The 7th China-Japan Symposium on Coal and C1 chemistry. 印刷中. (2001)
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[Publications] H.ota,T.Takarada: "Effect of Low Temperature Oxidation on caking property of coal"9th Australian Coal Science Conference. (2000)
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[Publications] 宝田恭之,山下征則,王杰: "種々のNi触媒を用いた石炭の流動層接触低温熱分解"化学工学会第65年会. G-122 (2000)
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[Publications] 王杰,石田里沙,宝田恭之: "高温下における石炭含有鉱物質とチャーとの反応"第9回 日本エネルギー学会. 57-60 (2000)
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[Publications] J.Wang,R.Ishida,E.Akashi,T.Takarada: "石炭チャー中鉱物質の反応及び溶融挙動"第37回石炭科学会議. 381-384 (2000)
