報告書番号

W92026

タイトル（和文）

石炭ガス化溶融炭酸塩型燃料電池（ＭＣＦＣ）発電用高性能脱硫剤の開発－第２報高性能脱硫剤候補物質の基本脱硫特性－

タイトル（英文）

DEVELOPMENT OF HIGH-PERFORMANCE DESULFURIZATION SORBENT FOR COAL-GAS FUELED MCFC POWER PLANT -PART 2 BASIC DESULFURIZATION CHARACTERISTICS OF CANDIDATE MATERIALS FOR HIGH-PERFORMANCE DESULFURIZATION S

概要 （図表や脚注は「報告書全文」に掲載しております）

石炭ガス中の各種不純物を除去しＭＣＦＣの許容濃度を達成するには，高性能なクリーンアップシステムが必要である。そのシステムに適用する簡素で運用性の高い脱硫プロセスを実現するには，これまでに無い高性能な脱硫剤を開発する必要がある。当研究所では高性能脱硫剤の候補物質として亜鉛フェライトに着眼し，許容濃度を達成する可能性のある４５０度程度の温度域における脱硫速度の向上が課題であることを示した。亜鉛フェライトの脱硫速度の向上を可能性とする合成法を探索するとともに，硫化水素の除去限界を測定し，亜鉛フェライトの高性能脱硫剤への適用性を検討し，下記の事項を明らかにした。（１）常圧型の熱天秤で硫化水素の脱硫特性を検討したところ，均一沈殿法で合成した亜鉛フェライトは４５０度でも極端な脱硫速度の低下はなく，吸収容量も十分に高いことが確認できた。（２）市販の亜鉛フェライトの硫化水素の除去限界を加圧下で検討し

概要 （英文）

A HIGH-PERFORMANCE CLEANUP SYSTEM IS ESSENTIAL TO PURIFY COAL GAS FOR USE IN MOLTEN-CARBONATE FUEL CELLS. THE SYSTEM CONFIGURATION CAN BE SIMPLIFIED BY INTRODUCING A SIMPLE AND PRACTICALDESULFURIZATION PROCESS REQUIRING A HIGH-PERFORMANCE SORBENT. WE PROPOSE LOW-TEMPERATURE OPERATION OF ZINC-FERRITE SORBENT AS A CANDIDATE FORTHE HIGH-PERFORMANCE DESULFURIZATION SORBENT FROM THE ACTIVATED SULFIDATION REACTION RATE AT 450 DEGREE. THIS REPORT DESCRIBES A METHOD FOR PREPARING THE ZINC FERRITE TO ACCELERATE THE SULFIDATION REACTION,AND CLARIFIES THE DECREASE LIMIT OF THE SORBENT TO EVALUATE THE USE OF ZINC FERRITE AS THE HIGH-PERFORMANCE SORBENT. WE OBTAINED THE FOLLOWING RESULTS. (1)HOMOGENEOUS PRECIPITATION INCREASES THE SPECIFIC SURFACE AREA OFZINC FERRITE. ZINC-IRON DOUBLE OXIDES PREPARED BY THE METHOD SHOW A HIGHER SULFIDATION RATE AT 450 DEGREE AND A HIGHER SULFIDATION CAPACITY THAN OXIDES PREPARED BY THE CONVENTIONAL PRECIPITATION METHOD. (2)COMMERCIALLY-AVAILABLE ZINC FERRITE COULD REDUCE THE HYDROGEN SULFIDE CONCENTRATION IN TYPICAL AIR-BLOWN COAL GAS TO 10 TO 20 PPM AT 650 DEGREE AND 9 KG/SQUARE CM GAUGE. ALTHOUGH THE DECREASING LIMIT WAS LESS THAN 5 PPMAT 450 DEGREE,THE PERFORMANCE CAN NOT BE CONTINUED BECAUSE OF THE FALLING SULFIDATION RATE AND CARBON DEPOSITION. THUS,WE SHOULD DEVELOP A HIGH-PERFORMANCE DESULFURIZATION SORBENT WITH ACTIVATED ZINC FERRITE PREPARED BY HOMOGENEOUS PRECIPITATION,AND USE COUNTERMEASURES AGAINST CARBON DEPOSITION.

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