報告書番号

M10014

タイトル（和文）

褐炭のガス化反応特性に関する検討 －水蒸気ガス化反応のモデリング－

タイトル（英文）

Characterization of gasification reactivity of brown coal - Kinetics modeling of steam gasification -

概要 （図表や脚注は「報告書全文」に掲載しております）

ビクトリア褐炭は、含有するアルカリ金属の触媒作用により反応性が高く、ガス化技術に向くと考えられている。しかし、最近の研究で、活性の高い揮発分とチャーの相互作用により、ガス化反応が阻害されることが分かった。本研究では、ビクトリア褐炭の低温ガス化における水蒸気ガス化反応と、揮発分とチャーの相互作用に関する反応メカニズムを検討し、反応モデルを提案した。L-H型反応速度式を導出し、800℃におけるチャーガス化反応速度定数を求めた。流動層反応器を用いて800℃でビクトリア褐炭を水蒸気ガス化した既往の実験結果に対し、提案したモデルを適用してシミュレーションしたところ、揮発分とチャーの相互作用を示す適切な反応速度定数を与えることで実験結果を精度よく予測できることを明らかにし、揮発分とチャーの相互作用を定量的に解明した。

概要 （英文）

Victorian brown coal should be suitable for gasification technology, because it has high reactivity due to catalysis of inherent AAEM species. It was, however, found recently that volatiles of Victorian brown coal have also high activity, and the inhibitory effects of the volatile-char interactions on char gasification are not also negligible. In this study, the mechanisms and kinetics model of the char gasification and volatile-char interactions were discussed to describe quantitatively the inhibition of volatiles on char gasification. The L-H type reaction rate equations for brown coal gasification were determined and several series of experiments were conducted at 800 C to determine some kinetics parameters for char gasification with steam. The proposed kinetics model was verified by the simulation of the previous experimental results of gasification in a novel fluidized-bed/fixed-bed reactor at 800 C, and the suitable value of kinetics parameters for the volatile-char interactions have been estimated.

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