2018 Fiscal Year Annual Research Report
Study on highly-efficient energy conversion technologies of biomass by gasification
| Project/Area Number |
17F17822
|
|---|
| Research Institution | Nagoya University |
|---|
Principal Investigator |
成瀬 一郎 名古屋大学, 未来材料・システム研究所, 教授 (80218065)
|
|---|
| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
ZENG XI 名古屋大学, 未来材料・システム研究所, 外国人特別研究員
|
|---|
| Project Period (FY) |
2017-11-10 – 2020-03-31
|
| Keywords | バイオマス / ガス化 / タール / 合成ガス / 充填層 / ダウンドラフト |
|---|
| Outline of Annual Research Achievements |
本年度は、整備した充填層を用いて自立連続ガス化実験を行った。本装置の特徴は、ガス化炉内の生成ガスとその温度を計測するために約100 mm間隔でサンプリングポートと熱電対挿入口がついている点、そのポートを介してタール・すすの抑制実験を行うための高温水蒸気が供給できる点、さらに、ガス化炉とガス冷却部の配管の接続を変えるだけで容易にアップならびにダウンドラフト実験が実施可能となる点である。実験は、最も単純な条件である空気をガス化剤とした連続ガス化実験を行った。実験パラメータは、バイオマス供給速度は一定とし、空気の供給方向（アップあるいはダウンドラフト）、空気比（0.3～0.5）、バイオマス種（黒松ペレットおよびパーム椰子殻チップ）等を変化させた。ガス化状態が定常になった後、炉内温度計測および各ポートからガス化ガスを採取し分析、一部のポートについてはタール・すす採取も行った。
|
| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
予定通り、ダウンドラフト条件におけるバイオマスペレットのガス化実験が遂行でき、充填層内の温度分布やガス化炉出口のガス組成の計測が実施できた。
|
| Strategy for Future Research Activity |
最終年度は、得られたガス化実験結果を理論的に考察するため、素反応速度論を用いたガス化炉内の反応解析とガス化反応機構の解明を行う。数値解析は、気相の素反応のみならず、主要な固気ガス化反応の素反応も組み入れて計算を遂行する。さらに、最もガス化特性が良い条件（冷ガス効率で評価）については、ガス化炉に設置してあるサンプリングポートから高温水蒸気（300℃）を供給し、タール・すすの抑制実験を試みる。当該実験のパラメータは、高温水蒸気の供給ポートと供給量である。得られたガス化ガスの組成およびタール・すすの生成量の結果から、高温水蒸気の最適ポートと供給量を実験的に見出す。また、素反応速度論解析も用いて、高温水蒸気供給によるタール・すす抑制機構についても、定性的に考察する。最終的に、この２年間で得られた実験・解析の成果から、バイオマスのガス化挙動とその機構について総括する。
|
