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現在、鋭意開発中のガス化複合発電、トッピングサイクル発電などの高効率発電において、高温(800℃以上)乾式脱硫技術の確立は必要不可欠である。しかしながら、現在想定されている1mmの石灰石あるいは生石灰では、脱硫反応、酸化反応時の体積変化により粒子表面付近で閉塞し、脱硫・酸化反応が進行しないという大きな問題点を有しており、高性能の高温脱硫剤の開発が望まれている。
本研究では、これらの開発に対しマクロ孔を多量に有するCaOを調製できれば迅速に高温脱硫しかつ100%Caを利用できるのではないかという着想に基づいて各種方法によってマクロポーラスなCaO粒子の調製に関する研究を実施した。本年度は、マクロポーラス脱硫剤の製造法として1)石灰石を10μm程度の微粉砕し水蒸気中で900℃まで昇温・シンタリング、2)CaCl_2を少量添加して加熱によるシンタリング、3)有機カルシウム塩を加熱分解、4)CaOあるいCa(OH)_2-水スラリーを加熱焼成の計4種類の方法を提案した。いずれの方法も800μm程度のマクロ孔を有する1mm程度のCaO粒子を調製することに成功した。
次に、調製した脱硫剤の脱硫性能を検討するため、H_2SあるいはSO_2の除去速度及び脱硫剤利用率を測定した。その結果、これまで使用されてきた1mmの石灰石を焼成して得られた既存の脱硫剤と比較して、数十倍のH_2S脱硫速度を示すとともに利用率が1に達することを見いだし、本法で調製したマクロポーラス脱硫剤が非常に高性能であることを確認した。今後、脱硫剤の強度等を含めた検討を実施していく予定である。
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