報告書番号

M04011

タイトル（和文）

石炭ガス化反応のモデリング -第２報 高温加圧下における石炭熱分解特性の解明と初期熱分解モデル-

タイトル（英文）

Modeling of Coal Gasification Reaction- Coal Pyrolysis Property and Initial Pyrolysis Model at High Temperature and Pressurized Condition -

概要 （図表や脚注は「報告書全文」に掲載しております）

IGCC用噴流床ガス化炉を想定した高温加圧条件での急速熱分解挙動を検討した。加圧式粒子落下型気流層管状炉（PDTF）を用いて、瀝青炭や亜瀝青炭計４炭種に対し、1400℃、2.1MPaまでの条件で急速熱分解実験を実施した。実験の結果、高温熱分解では平衡組成に達するが、炭種によっては加圧により熱分解が抑制されることが分かり、炭種による熱分解特性の違いを明らかにした。また、高温熱分解で大量に生成されるコークのガス化反応速度を解析し、炭種によってはコークのガス化反応性はチャーよりも大幅に低下することが分かった。さらに、初期熱分解モデルを構築し、コークの生成挙動は熱分解圧力の影響を強く受けることが明らかになった。

概要 （英文）

The coal pyrolysis behavior, that is the initial reaction in the coal gasifier, is studied on to clarify phenomena in the entrained flow coal gasifier for IGCC. The rapid pyrolysis tests for four types of bituminous or semi-bituminous coal were performed at high temperatures and pressurized condition (1400 degrees Celsius and 2.1 MPa) using a pressurized drop tube furnace facility (PDTF). As a result, the composition of products of high-temperature pyrolysis reached the chemical equilibrium at atmospheric pressure, but pyrolysis reaction was controlled by pressure at pressurized condition for one coal type. It was clarified the pyrolysis characteristic at high temperature and high pressure was different depending on the coal types. The product char contained a large amount of fine particulates of solid carbon like coke or soot. For some coal types, the CO2 gasification reactivity of coke measured with a thermogravimetry (TG) was lower than that of the char originated from fixed carbon. Furthermore, The initial pyrolysis model was made, modifying the CPD model, and the influence of pyrolysis pressure on the coke formation behavior was clarified.

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