石炭のガス化とガスの精製

Research Project

Project/Area Number	60040034
Research Category	Grant-in-Aid for Energy Research
Allocation Type	Single-year Grants
Research Institution	Kyoto University
Principal Investigator	橋本健治京都大学, 工, 教授 (20025919)
Project Period (FY)	1985
Project Status	Completed (Fiscal Year 1985)
Budget Amount *help	¥24,100,000 (Direct Cost: ¥24,100,000) Fiscal Year 1985: ¥24,100,000 (Direct Cost: ¥24,100,000)
Keywords	石炭のガス化 / 石炭の接触ガス化 / 循環流動層 / 灰分の溶融 / 鉄-アルカリ二元触媒 / 石炭表面の酸素官能基
Research Abstract	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)。