報告書番号

W92005

タイトル（和文）

石炭ガス化溶融炭酸塩型燃料電池（ＭＣＦＣ）発電用精密脱硫剤の開発－第１報乾式脱硫剤の高性能化の方策－

タイトル（英文）

DEVELOPMENT OF HIGH-PERFORMANCE DESULFUIZATION SORBENT FOR COAL-GAS-FUELED MCFC POWER PLANT-PART 1 PLANS TO IMPROVEPERFORMANCE OF HOT GAS DESULFURIZATION SORBENT-

概要 （図表や脚注は「報告書全文」に掲載しております）

溶融炭酸塩型燃料電池に石炭ガス化ガスを利用するため，硫黄化合物の許容濃度（１ｐｐｍ）を乾式脱硫剤で達成するには粗脱硫装置（亜鉛フェライト）と仕上げ用脱硫装置（酸化亜鉛）を併用する必要がある。これらの装置を一体化し，簡素化を可能とする高性能な脱硫剤の開発が強く求められる。これまでに開発されているＭＣＦＣ用の乾式脱硫剤について，性能上の問題を定量的に検討し，下記の事項を明らかにした。（１）熱力学計算による脱硫の平衡濃度の検討から，亜鉛フェライトで許容濃度を達成するためには４５０度以下で使用する必要があるとが分かった。（２）熱天秤を用いて市販の亜鉛フェライトの脱硫反応速度を検討したところ，５５０度から６５０度における脱硫速度と比べ，４５０度では極端に低下することが判明した。（３）再生反応について熱力学計算を行ったところ，亜鉛フェライトは許容濃度を達成する可能性のある複合酸化物のなかでも再生

概要 （英文）

TO ATTAIN PRMISSIBLE LEVELS OF SULFUR COMPOUNDS IN COAL GAS FOR USE IN MCFC,THE CLEANUP SYSTEM USES ZINC FERRITE FOR ROUGH DESULFURIZATION AND ZINC OXIDE FOR POLISHING. IT IS NECESSARY TO SIMPLIFY THE SYSTEM BY INTRODUCING A HIGH-PERFORMANCE DESULFUIZATION SORBENT THAT CAN BE SUBSTITUTED FOR THESE PROCESSES. WE HAVE QUANTITATIVELY EVALUATED A METAL-OXIDE SORBENT FOR COAL GAS DESULFURIZATION,AND FORMULEKED A PLAN TO IMPROVE THE SORBENTS PERFORMANCE. THE FOLLOWING FACTS WERE OBTAINED FROM THE EVALUATION. (1)THERMODYNAMIC CALCULATION DETERMINED THAT THE TEMPERATURE RANGE WHERE THE ZINC FERRITE SORBENT CAN ATTAIN THE PERNISSIBLE LEVEL(1 PPM SULFUR)IS BELOW 450 DEGREE. (2)THE DESULFURIZATION KINETICS OF COMMERCIAL ZINC-FERRITE POWDER WERE CHARACTERIZED BY USING THE THERMAL EQUILBRUN AT VARIOUS TEMPERATURES. THE SULFIDATION RATE WAS REMARKABLY LOW AT 450 DEGREE RELATIVE TO THE RATE BETWEEN550 AND 650 DEGREE. (3)THE REGENERTION CONDITIONS FOR VARIOUS METAL SULFIDES WERE DETERMINED BY THE PARTIAL PRESSURES OF OXYGEN AND DULFUR DIOXIDE AT CHEMICAL EQUILIBRIUM. ZINC FERRITE WAS IDENTIFIED AS ON EASILYREGENERATED SORBENT COMPARED TO OTHER DOUBLE OXIDES. THUS,THE BEST WAYTO DEVELOP A HIGH-PERFORMANCE SORBENT IS TO IMPROVE THE DESULFUIZATIONKINETICS OF ZINC-FERRITE SORBENT. IT IS IMPORTANT TO USE A PREPARATIONMETHOD THAT CAN CONTROL THE PORE STRUCTURE OF THE SORBENT MATERIAL.

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