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ドライアッシュ式ジェット噴流層石炭ガス化装置の開発に関する基礎研究

干灰喷射床煤气化设备研制基础研究

基本信息

批准号：
01603501
负责人：
上牧修
金额：
$ 1.92万
依托单位：
Hokkaido University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
财政年份：
1989
资助国家：
日本
起止时间：
1989 至无数据
项目状态：
已结题

项目摘要

本研究は、毎時約7kgの岩石が処理可能なベンチスケ-ルのガス化装置を用いて、酸素-水蒸気をガス化剤とする部分酸化法で太平洋炭のガス化を行い、ガス化成績に及ぼす操作条件の影響を明らかにするとともにガス化炉の性能を推定するための反応モデルを開発し、以下の研究成果を得た。1.ガス化炉の上、下段の分割供給する酸素量のガス化温度に対する厳密な調節と上段粒子層にバッフルを付置することにりより、クリンカ-トラブル無しに、1200℃の高温ガス化を可能にする技術を確立した。2.高温ガス化の適用により炭素転化率96%、冷ガス効率78%の高ガス化成績を達成した。この値はドライアッシュ法の炉としては最高であり、また水素約40%、一酸化炭素約38%を含む高品位のガスを得た。3.サイクロンに捕集した未反応炭素は粒径0.05-0.3mmで、ガス化炉で高温の熱履歴を受けているにもかかわらずにその反応性(反応速度およびガスへの転化率)は供給炭とほぼ同程度でガスへの転化率は97%に達することを、固定層装置による反応速度測定実験で認めた。従って未反応炭素の再循環ガス化操作の適用により、本ガス化装置のガス化成績をさらに向上させ得ることが期待できることを確認した。4.粒子層における粒子の偏析現象の測定結果より、粒径差が密度差より偏析におおきな影響を及ぼすことを明らかにし、ガス化炉からの灰の選択的排出を容易にする条件を与えるダイアグラムを作成した。5.ガス化炉を高効率で運転するために、反応モデルを開発してシミュレ-ションでガス化成績に及ぼす操作条件の影響を詳細にしらべた。その結果上段酸素供給速度および石炭処理速度の影響が本ガス化炉では顕著であることを明らかにし高効率ガス化の操作条件決定にこのモデルが極めて有効であるとの結論を得た。

This study is aimed at exploring the feasibility of treating about 7kg of rock per hour by using a chemical equipment, acid-water vapor system and partial acidification method for Pacific carbon formation, chemical performance and the effects of operating conditions on the performance of a chemical furnace. The following results are obtained. 1. The technology for adjusting the amount of acid supplied to the upper and lower sections of the furnace to the temperature of the upper particle layer and the possibility of heating at 1200℃ has been established. 2. The application of high-temperature heat treatment has achieved high carbon heat treatment rate of 96%, and high heat treatment rate of 78%. The highest value of this method is about 40% water, about 38% acid carbon and high grade carbon. 3. The particle size of unreflected carbon collected in the reactor is 0.05-0.3mm, the reaction rate (reaction speed and reaction rate) of high temperature heat treatment in the furnace is 97% and the reaction rate of double layer device is 97% in the same degree. The application of carbon recycling technology to the production of carbon dioxide is expected to be confirmed. 4. Measurement results of particle segregation phenomenon in particle layer, particle size difference, density difference, segregation influence and conditions for easy discharge of selected ash from furnace. 5. Detailed description of the effects of high efficiency operation on chemical performance and operating conditions. The results show that the effect of upper acid supply rate and carbonation treatment rate on the operation conditions of this furnace is obvious.