報告書番号

W95018

タイトル（和文）

金属酸化物の脱硫性能決定因子の解明－第２報脱硫剤ペレット中の亜鉛フェライトの脱硫サイクルによる物性変化－

タイトル（英文）

CLARIFICATION OF FACTORS DETERMINING DESULFURIZATION PERFORMANCE OF METAL OXIDES -PART 2 VARIATION OF PHYSICAL PROPERTIES OF ZINC FERRITE IN DESULFURIZATION SORBENT PELLET-

概要 （図表や脚注は「報告書全文」に掲載しております）

調製法の異なる３種類の脱硫剤について温度７２３Ｋ，圧力９．８ｘ１０５Ｐａにおいて固定層流通式反応器によって，脱硫，再生ならびに還元の３工程からなる脱硫サイクルを繰り返し，亜鉛フェライトのメソ孔の変化を水銀圧入法で観察した。これにより亜鉛－鉄系脱硫剤の性能安定性に及ぼす物性変化の影響を検討した。共沈法で調製した未使用のＮｏ．１脱硫剤では７ｎｍ程度の非常に細かいメソ孔が見られたが，繰り返し後にほとんど消失した。組成は異なるが共沈法で調製したＮｏ．２脱硫剤も同様にメソ孔の容積減少が見られた。一方均一沈殿法で調製した未使用のＮｏ．３脱硫剤は約１０ｎｍのメソ孔を持ち，繰り返し後は１５ｎｍ程度になったが，細孔の容積は維持された。均一沈殿法は亜鉛フェライトに耐久性の高いメソ孔構造を付与すると考えられた。Ｎｏ．３脱硫剤の性能安定性が高いのは，脱硫サイクルの繰り返し時にメソ孔の構造の変化が少ないためである。

概要 （英文）

WE DETERMINED THE EFFECT OF PORE STRUCTURE ON THE PERFORMANCE OF THE DESULFURIZATION SORBENTS CONTAINING BOTH ZINC AND IRON AS DOUBLE OXIDES. WE CONDUCTED DESULFURIZATION CYCLE TESTS REPEATING 20 CYCLES OF SULFIDATION,OXIDATION AND REDUCTION IN A FIXED-BED,PLUG-FLOW REACTOR AT 723K AND 9.8 105 PA. THE GAS COMPOSITION AT SULFIDATION SIMULATED COAL GAS FROM AN AIR-BLOWN,DRY-COAL FED GASIFIER. OXIDATION WAS PERFORMED IN NITROGEN GAS CONTAINING 1.6% VOL OF OXYGEN. REDUCTION SIMULATED COAL GAS NOT INCLUDING SULFUR COMPOUNDS. WE OBSERVED VARIATION IN THE PORE STRUCTURE,ESPECIALLY MESOPORES,WITH A MERCURY POROSIMETER. WE OBTAINED THE FOLLOWING RESULTS. (1) SORBENT NO.1 HAD SMALLER MESOPORES OF 7-NM DIAMETER. THE MESOPORE VOLUME ALMOST DISAPPEARED THROUGH REPEATED DESULFURIZATION CYCLES. SORBENT NO.2 ALSO SHOWED A DECREASE IN MESOPORE VOLUME. ON THE OTHER HAND,SORBENT NO.3 MAINTAINED MESOPORES DURING DESULFURIZATION BECAUSE IT HAS LARGER AND WIDELY DISTRIBUTED MESOPORE OF AROUND 10-NM DIAMETER. (2) THE MESOPORE DISTRIBUTION WAS DUE TO THE MICROSTRUCTURE OF ZINC FERRITE IN THE SORBENTS. THE DIFFERENCE IN MESOPORE DISTRIBUTION WAS DUE TO THE METAL OXIDE PRECIPITATION METHOD. THE STABLE MESOPORE STRUCTURE OF SORBENT NO.3 IS DUE TO THE HOMOGENOUS PRECIPITATION METHOD. (3) THE SUPERIOR DESULFURIZATION STABILITY PERFORMANCE OF SORBENT NO.3 IS DUE TO THE DURABLE MESOPORE STRUCTURE OFZINC FERRITE PREPARED BY THE HOMOGENOUS PRECIPITATION METHOD.

報告者

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