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

• 批准号: 62603503
• 负责人: 上牧 修
• 金额: $ 1.73万
• 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: 1987
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1987 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-62603503/
• 关键词: 石炭ガス化装置; ジェット噴流層; 二第粒子層方式; 酸素分割供給法; 炭素転化率; 冷ガス熱効率; 粒子の循環速度

本年度は, ベンチスケールの一塔二段粒子層方式のガス化装置を作成して酸素分割供給法で太平洋炭のガス化実験をおこない, 以下の成果を得た. 1.ジェット噴流層の流動特性を詳細にしらべ(1)噴流部における粒子の上昇速度はガス流速の増加によって顕著に増加するが, 環状部における粒子の下降速度の変化は比較的小さいこと, (2)粒子の質量流束(flux)はガス流速の増加とともに層半径方向へ広がった分布を示し, 層中心付近の上昇粒子の流束は減少すること, (3)粒子の質量循環速度はノズル径や静止時の粒子層高に依存せず, ガス流速に比例して増加すること, (4)層の空間率は噴流部の方がその外側の環状部の値より小さく, 通常型噴流層での結果とは逆の傾向を示すことなどを明らかにした.2.小型固定層装置でガス化速度に及ぼすCO_2とCOの分圧の影響をしらべ, 速度式は吸着項を含むL-H型速度式で精度よく表現できることを認めた.3.太平洋炭のガス化実験では, 従来のドライアッシュ方式のガス化炉で困難とされている1000°C以上の高温でも, 本方式のガス化炉はクリンカートラブルなしに操作が可能であることを確認した. ガス化成績に及ぼす操作条件の影響に関しては, ガス化温度900〜1180°Cの条件で炭素転化率75〜80%, 冷ガス熱効率70〜75%, 水蒸気分解率20〜30%を得, 酸素比がガス化成績に最も大きな影響を及ぼすことを明らかにした. 生成ガスの組成は水素38〜45%, 一酸化炭素25〜29%, 炭酸ガス22〜28%, メタン3%で, その総発熱量は11〔MJ/m^3〕であった.以上の結果より, 本研究で開発したガス化炉ではガス化反応の高温化によって炭素転化率と生成ガス品位の向上が達成できることおよびガス化炉フリーボード部の改良で未反応炭素の飛び出し量の低減をはかれば反応成績をさらに向上させ得るとの結論を得た.

This year, the following results were achieved by constructing a one-tower, two-stage particle-layer conversion device using the acid split supply method for Pacific carbon conversion. 1. Detailed description of the flow characteristics of the jet layer: (1) Increase in the velocity of particles in the jet portion, decrease in the velocity of particles in the annular portion, (2) Increase in the velocity of particles, decrease in the radial direction of the jet layer, decrease in the velocity of particles near the center of the jet layer.(3) The mass circulation velocity of particles depends on the particle diameter and particle height at rest, and the ratio of flow velocity increases.(4) The spatial ratio of layer is smaller than that of the annular part outside the jet part. The result of normal jet layer is opposite to that of normal jet layer.(2) The influence of chemical velocity and partial pressure of CO_2 and CO on small electric double layer device is different. The velocity equation contains the L-H type velocity equation. The accuracy of the equation is determined. 3. Pacific carbon has been transformed into carbon. The temperature of the furnace is difficult to operate at temperatures above 1000°C. The operation of the furnace in this way is possible. For example, under the conditions of 900 ~ 1180°C, the carbon conversion rate is 75 ~ 80%, the cooling and heating efficiency is 70 ~ 75%, the water vapor decomposition rate is 20 ~ 30%, and the acid ratio is the most important factor affecting the chemical performance. The composition of the product is 38 ~ 45% of water, 25 ~ 29% of carbon dioxide, 22 ~ 28% of carbon dioxide, 3% of carbon dioxide, and 11 [MJ/m^3] of heat. As a result, this study has developed a new method for improving the quality of carbon products in the furnace, which is to reduce the production of carbon products and improve the quality of carbon products.

项目成果

Tsuji Toshiro: Proceedings of 2nd Japan-China symposium on coal and C^2Chemistry. (1988)

辻俊郎：第二届日中煤炭与C^2化学研讨会论文集。

辻 俊郎: 化学工学協会第20回秋季大会研究発表講演要旨集. SN115 (1987)

Toshiro Tsuji：化学工程师学会第 20 届秋季会议 SN115 的研究报告摘要（1987 年）。