混相流反応装置特性の研究

1994 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 05045033
• 研究機関: 鹿児島大学
• 研究代表者: 幡手 泰雄 鹿児島大学, 工学部, 教授 (00038051)
• 研究分担者: 樋高 信幸 鹿児島大学, 工学部, 助手 (70041556) ; 松本 利達 鹿児島大学, 工学部, 教授 (60026250) ; 伊地 知和也 鹿児島大学, 工学部, 助教授 (60041555) ; 田中 安彦 鹿児島大学, 工学部, 教授 (70041506) ; 劉 ゆぇいん 湘潭大学, 化工系, 助教授 ; 尹 華 湘潭大学, 化工系, 講師 ; 愛甲 涼子 鹿児島大学, 工学部, 教務職員 (50244265) ; 吉澤 秀和 鹿児島大学, 工学部, 助手 (20244262) ; 上村 芳三 鹿児島大学, 工学部, 助教授 (60160222)
• キーワード: 石炭ガス化装置 / 水素製造装置 / ドラフトチューブ / 噴流層 / 循環セラミック粒子 / バイブロミキサ- / 容量係数

研究概要

平成6年9月湘潭大学にて尹講師と石炭ガス化装置として鹿児島大学幡手研究室で考案された、噴流層型反応器に関して、その機能等についての詳細な打ち合わせを行った。その結果、平成6年10月から鹿児島大学において石炭処理能力1kg/hの実証炉を運転した。炭酸カリウム担持の亜瀝青炭の水蒸気ガス化を試みた。熱媒体セラミック粒子(500μm径)を5g/sの循環速度になるように、ドラフトチューブと空気吹き込みノズルの間隔(距離)を調整した。ガス化温度800℃でドラフトチューブ内でLPGを空気で燃焼させつつスチームを供給し、水素及び、酸化炭素を主成分とするガスを発生させた。このガスには少量の炭酸ガスが含まれているが、水素含有率が50〜60%という結果が得られた。この場合、多量のタール発生が予測されたが、タールが全く発生せず、少量のメタンガスおよびアセチレンガスが発生したにすぎなかった。これは、循環セラミック粒子の作用に起因するとも考えられるがさらに検討する予定である。
バイブロミキサ-の性能につき、水道水・空気系及び水道水・酸素系を用いて検討した。酸素の気液界面間移動の容量係数に及ぼすガス供給速度及びバイブロミキサ-振動数の影響を測定した。その結果、バイブロミキサ-は気泡塔型反応器とほぼ同様の性能を持つことが示されたが解析上に問題を残しており容量係数の値については今後の課題として残っている。

研究成果

• [文献書誌] 幡手泰雄,伊地知和也,三原久正: "ドラフトチューブ付噴流層ホットモデル" ケミカルエンジニアリング. 39. 721-726 (1994)
• [文献書誌] 幡手泰雄,上村芳三,田中茂徳、徳増康弘,D.King,伊地知和也: "循環蓄熱粒子を使用したドラフトチューブ付噴流層型石炭ガス化装置の開発" 化学工学論文集. 20. 758-765 (1994)
• [文献書誌] Y.Hatate,K.Ijichi,Y.Uemura,T.Yoshimi,H.Yin and D.F.King: "A New Tpye Coal Gasifier Using a Spoutod Bal Reactor with Draft Tube" Proceedings 1994 Taipei-Kyushu Joint Symposiurb on Chemical Engineering. 169-173 (1994)