副生灰分をセメント材とする石灰の高効率ガス化プロセスの開発

开发利用副产物灰作为水泥材料的高效石灰气化工艺

• 批准号: 02203214
• 负责人: 平戸 瑞穂
• 金额: $ 1.92万
• 依托单位: Tokyo University of Agriculture and Technology
• 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: 1990
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1990 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-02203214/
• 关键词: 石炭気流床ガス化; 石炭灰分の溶融挙動; 石炭・石灰石添加ガス化; 石炭高温反応性; 石炭粒子反応モデル; 石炭マセラルの反応性; 石炭スラグのセメント化; 石炭スラグの高温安定性

石炭は地球上の貴重な化石燃料であり,資源と環境の両面から高効率での利用が要求されている。そこで気流床の高温ガス化に際し石灰石を添加して灰分の融点を下げ,最適反応温度でガス化すると同時に,多量に石灰石を含んだ排出スラグのセメント材としての利用を検討した。<(1) 気流床高温ガス化における石灰石添加の効果>___ー石炭中の灰分の50%程度の石灰を添加した石炭を気流床ガス化炉に供給してガス化実験を行った結果,灰分の融点は100〜300℃低下し,著しい融点降下作用のあることがわかった。なお石炭に添加した石灰石の65%はスラグ中に取込まれ,Ca主体の鉱物組成に変化している。<(2) 溶融スラグの高温安定性>___ー石灰石を添加したスラグの融点が何故低下するのか,また高温で安定な鉱物組成はどのようなものであるのか,を検討するため,Al_2O_3・SiO_2・FeO・CaO4成分系における結合エネルギの熱力学的計算を行い,これより融点を推定して実測値との比較を行った。両者はよく一致している。<(3) 排出スラグのセメント化試験>___ー石灰石を添加した排出スラグを粉砕して刺激剤のCa(DH)_2,CaSO_4・2H_2Oを加え,水と混錬した後40℃,28日間養生して水和反応率,圧縮強度を測定してセメント材評価を行った。本スラグは高炉セメントと同等である。<(4) 高温下に於る石炭粒子の反応性>___ー石炭粒子の反応機構を明らかにするため直径10mm,2g程度の石炭粒子を超音波センサ-の熱天秤にかけ,1000〜1500℃に加熱して粒子断面の反応模様を観察した。粒子は表面より灰分,灰分・未反応炭,未反応炭・灰分,未反応炭の4層に分けられ従来の反応モデルと相当違っている。<(5) 石炭マセラルの高温反応性>___ー石炭をマセラル別に分け,熱天秤で反応性を評価し反応速度との相関を求めた。

The precious fossil fuels on the earth, the resources and the environment, the high efficiency and the utilization requirements. When limestone is added to the fluidized bed at high temperatures, the melting point of the ash is lowered, and the optimal temperature is reduced. At the same time, the use of a large amount of limestone as a basic material for fluidized bed processing is discussed. <(1) Effect of limestone addition on fluidized bed high temperature gasification>__Lime addition to 50% of ash in carbonit-bearing fluidized bed gasification furnace As a result, ash melting point drops by 100 ~ 300℃, and melting point drops. 65% of limestone is added to the mixture, and the composition of the main body of Ca is changed. <(2) High temperature stability of melting temperature>___Limestone is added, the melting point is lowered, and the composition of high temperature stable compounds is changed. To investigate, thermodynamic calculation of Al_2O_3·SiO_2·FeO·CaO4 composition system is carried out, and the melting point is estimated and compared. The person with the right ear is the same person with the right ear. <(3) Discharge rate, temperature, temperature This situation is the same as that of the blast furnace. <(4) The reflectivity of carbon particles at high temperature>__The reflectivity of carbon particles with a diameter of 10mm and a diameter of 2 g is detected by ultrasonic wave and thermal balance, and the reflectivity of particle cross section is detected when heated at 1000 ~ 1500℃. The particle surface is divided into four layers: ash, ash, non-carbon, non-carbon, ash, non-carbon. <(5) Carboniferous high temperature reflectivity>__Carboniferous high temperature reflectivity>__Carboniferous high temperature reflectivity>__Carboniferous high temperature reflectivity

项目成果

平戸 瑞穂,二宮 善彦: "副生灰分をセメント材とする石炭の高効率ガス化プロセスの開発" 文部省科学研究費重点領域研究 多様なエネルギ-資源の利用平2年度研究成果報告書. 53-58 (1991)

平户瑞穗、二宫义彦：“开发利用副产灰作为水泥材料的高效煤气化工艺”文部科学省科学研究优先领域研究补助金能源资源 2002 年研究结果报告。53-58 (1991)

M.Hirato,Y.Ninomiya,S.Y.Lin: "Effect of limestone additive on slag behavior in a small sized entrained bed coal guaifier" The 3ed CHINA-JAPAN Symposium on Coal and C Chemistry Proceedings. 335-342 (1990)

M.Hirato，Y.Ninomiya，S.Y.Lin：“石灰石添加剂对小型气流床煤凝固剂中炉渣行为的影响”第三届中日煤与碳化学研讨会论文集。

川口 正人,林 石英,二宮 善彦,平戸 瑞穂,太田 義彦: "<SXー110>___ー,石炭の高温ガス化時における反応特性に関する研究 <SXー112>___ー,CaOフラックスを添加した大平洋炭,ブレアソ-ル炭の気流床ガス化" 化学工学会第23回秋季大会研究発表会予稿集. (1990)

川口雅人、林资生堂、二宫义彦、平户瑞穗、太田义彦：《<SX-110>___-，煤高温气化过程中的反应特性研究<SX-112>___-，添加CaO助熔剂的流化床气化太平洋煤和 Blairsol 煤”化学工程师学会第 23 届秋季会议论文集。（1990 年）

西島 辰巳,二宮 善彦,平戸 瑞穂,岡田 清史,林 石英: "<36>___ー,マセラル組識別石炭のガス化特性 <37>___ー,石炭高温ガス化における石炭灰分とチヤ-の相互干渉" 第27回石炭科学会議発表論文集(燃科協会). (1990)

Tatsumi Nishijima、Yoshihiko Ninomiya、Mizuho Hirato、Kiyoshi Okada、Shiseido Hayashi：“<36>___-，显微组识别煤的气化特征<37>___-，煤高温气化中煤灰分与奇亚籽的相互作用”干扰》第27届煤炭科学会议论文集（熔断科学协会）。（1990）

平戸 瑞穂: "エネルギ-に占める石炭の役割と石炭ガス化プラント" 化学経済. 37/12. 49-58 (1990)

Mizuho Hirato：“煤炭在能源和煤气化工厂中的作用”Kagaku Keizai 37/12 (1990)。