報告書番号

W86016

タイトル（和文）

石炭ガス化条件下におけるアルカリ金属の挙動－蒸発・凝縮論に基づく理論的考察－

タイトル（英文）

VAPORIZATION AND CONDENSATION OF ALKALI SPECIES IN COOL GASIFICATION STREAMS

概要 （図表や脚注は「報告書全文」に掲載しております）

本報告は，石炭ガス化条件下における石炭中の微量金属化合物の挙動について，アルカリ金属を中心として理論的に考察したものである。（１）石炭中の微量金属化合物の高温下における挙動を，チャーの内部における蒸発，チャーの細孔内の拡散の２つの機構からなるとしてモデル化した。これによると塩化ナトリウムなどでは，炉内でほとんど蒸発すると考えられる。（２）蒸発した金属化合物は，ガスの冷却に伴いチャーの表面に凝縮する。粒子一個への凝縮量は，粒径が大きい程増加するが，濃度としては粒径が小さい程高くなる。（３）微量金属化合物の蒸発・凝縮量，残留量，およびチャーの粒径変化を考慮して，チャー中の濃度を推定するモデルを得た。（４）石炭ガス化によって生成するチャーは，微小粒子が多いため，ナトリウムなどの蒸発性の高い金属は，小粒径側にかたよると予想される。

概要 （英文）

IN THIS REPORT, THE BEHAVIOR OF TRACE SPECIES, MAINLY ALKALI COMPOUNDS, IS INVESTIGATED THEORETICALLY IN A COAL GASIFICATION ENVIRONMENT (1) THE BEHAVIOR OF TRACE SPECIES IN COAL PARTICLES IS MODELED UNDER HIGH TEMPERATURE. IT CONSISTS OF TWO MECHANISMS, ONE IS THE EVAPORATION WITHIN A CHAR PARTICLE AND THE OTHER IS PORE DIFFUSION TO THE CHAR SURFACE. (2) THE RAPOR OF METAL COMPOUNDS IS CONDENSEDON THE CHAR SURFACE WITH QUENCHING OF THE GAS. THE CONDENSED MATTER ONA PARTICLE INCREASES WITH THE PARTICLE DIAMETER BUT THE CONCENTRATION OF CONDENSED MATTER DECREASES WITH INCREASING PARTICLE DIAMETER. (3) THE MODEL TO ESTIMATE THE CONCENTRATION OF TRACE SPECIES IN A CHAR PARTICLE IS OBTAINED, WHICH IS TAKING ACOUNT OF EVOLUATION AND CONDENSATION, RESIDUAL MATTER WITHIN A CHAR PARTICLE AFTER EVAPORATION AND THE DECREASE OF PARTICLE DIAMETER. (4) AS THE CHAR PARTICLES PRODUCED BY COAL GASIFICATION INCLUDE MANY SMALL PARTICLES MOST OF VOLATILE SPECIES, SUCH AS SODIUM, ARE CONCENTRATED IN SMALL PARTICLES.

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