報告書番号

W98019

タイトル（和文）

石炭チャーのガス化反応速度解析 -- CO2ガス化反応速度に及ぼす温度と圧力の影響 --

タイトル（英文）

The Gasification Rate of Coal Char with Carbon Dioxide- Influence of Temperature and Pressure on the Reaction Rate -

概要 （図表や脚注は「報告書全文」に掲載しております）

空気吹き２段噴流床の炉内条件を想定した高温高圧下での二酸化炭素による石炭チャーガス化実験を加圧式粒子落下型管状炉（PDTF）を用いて行った。試験に用いたチャーはDTFを用いた1400℃の窒素気流中でNL炭の微粉炭を急速熱分解することにより調製した。ガス化実験の条件は温度1100℃～1400℃、圧力0.5MPa～2MPa、CO2分圧0.05MPa～0.3MPaで行った。ガス化反応速度は全圧に関わらず二酸化炭素分圧から強い影響を受け、その反応次数は0.79であった。更に、TGを用いたガス化実験も行い、1100℃以下で物質移動律速を受けないデータが得られた。以上の結果のアレニウスプロットから得た活性化エネルギーは236kJ/molであり、高温域から低温域まで適応可能な反応速度式を提出した。更にガス化反応時のチャー粒子の形態変化を明らかにした。

概要 （英文）

Coal char was gasified with carbon dioxide using pressurized Drop Tube Furnace (PDTF) at the high temperature and pressurized condition assumed the inside of the two-stage entrained-flow coal gasifier. The tested char was produced by rapid pyrolysis of pulverized Newlands coal using DTF in nitrogen gas flow at 1400 degrees Celsius. The conditions of gasification test were following; temperature was form 1100 degrees Celsius to 1400 degrees Celsius, pressure was form 0.5MPa to 2 MPa, CO2 partial pressure was form 0.05MPa to 0.3 MPa. While total pressure did not have influence on the reaction rate, CO2 partial pressure had influence that the reaction order was 0.79. The char was also gasified using TG to get the gasification rate, which mass transfer did not have influence on if temperature was less than 1100 degrees Celsius. The activation energy got from Arrhenius plots of these results was 236kJ/mol, and the reaction rate equation of the gasification, which could be adapted to wide range of temperature, was presented. Furthermore, variation of gasification char particle was characterized.

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