報告書番号

W02010

タイトル（和文）

高性能乾式脱硫技術の開発 -－ハニカム状亜鉛フェライト系脱硫剤の脱硫・再生特性の把握－-

タイトル（英文）

Development of Advanced Desulfurization Sorbent for Hot Coal Gas Clean-up-Study on Desulfurization and Regeneration Performance of Honeycomb Type Zinc Ferrite Sorbent-

概要 （図表や脚注は「報告書全文」に掲載しております）

ハニカム状に成形した亜鉛フェライト系脱硫剤の脱硫サイクルにおける脱硫・再生特性，および再生温度条件が硫黄放出特性・繰り返し脱硫性能に及ぼす影響を評価した。(1) 試作したハニカム状脱硫剤は，粒状脱硫剤と比べて脱硫反応速度が低下するために1ppm破過時間が短くなるものの，硫黄吸収容量は同程度であり，固定床脱硫が可能であることが示された。その脱硫破過特性は既提案の脱硫反応速度モデル式に基づく推算結果と一致することから，脱硫反応速度の低下はガス境膜と細孔内拡散の影響によるものと推定された。(2) 再生温度が低いほど硫酸塩が生成するため脱硫剤から硫黄分が十分に放出されず，次の還元工程後にも硫黄分残留量が多い傾向を示した。再生・還元工程後の脱硫剤の硫黄吸収容量は，残留した硫黄量に依存し，高温の再生条件ほど高くなった。しかし，550℃以上の再生温度では脱硫剤比表面積の減少が大きく，焼結による性能低下が懸念された。一方，低濃度除去性能には再生温度の違いによる影響は顕著には見られず，十分な還元(450℃)が行われれば，再び1ppm以下まで脱硫が可能であった。これらのことから，脱硫剤の適切な再生温度は脱硫・還元工程と同じ450℃と判断された。以上より，亜鉛フェライト系ハニカム状脱硫剤は，石炭ガスの低濃度脱硫に繰り返し使用でき，固定床脱硫システムに十分適用できる見通しを得た。

概要 （英文）

The desulfurization performance of honeycomb type Zinc Ferrite sorbent ware evaluated with pressurized simulated coal derived gas. And the influence of regeneration temperature on sulfure releasing and repetitional removing performance for used sorbent were studied. We obtained the following results. (1) The 1ppm breakthrough time of honeycomb sorbent is shorter than that of particle sorbent caused by decreasing reaction ratio. But the sulfur capacities of sorbents are almost same, thus the honeycomb type Zinc Ferrite is regarded as useful sorbent for fix bed desulfurization system. The breakthrough curve of honeycomb sorbent can be simulated with same reaction model of developed Iron Oxide desulfurization sorbent. The decreasing reaction ratio is caused by influences of gas film mass transfer and pore diffusion.(2) The amount of remaining sulfur on regenerated sorbent is increased in lower temperature condition caused by sulfate formation. High temperature for regeneration reaction is desirable for keeping sulfur removing capacity. But higher temperature regeneration above 550C causes sintering and decreasing performance of sorbent. On the other hand, regeneration temperature has not so many effects on reducted (450C) sorbent for sulfure removing performance below 1ppm. Thus, the best regeneration temperature condition for keeping desulfurization performance is 450C, same as desulfurization and reduction steps. The honeycomb type Zinc Ferrite sorbent can be used for removing sulfure compounds repeatedly from coal derived gas. As the result, this honeycomb sorbent is applicable for fix bed desulfurization system.

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