石灰石のH_2S吸収反応に及ぼす雰囲気ガスCO_2およびH_2O分圧の影響

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概要

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• 加圧流動層石炭ガス化の際に石灰石による脱硫反応の高効率化を目的としてガス化雰囲気を変えて脱硫速度, 反応機構を熱力学的に検討した.さらに, 熱力学的な検討結果を確認するため, 加圧固定層反応装置を用いて脱硫速度, 反応生成物の実測を行った結果, 以下の結論を得た.<BR>1. 横軸を温度の逆数 (1/<I>T</I>), 縦軸をCO<SUB>2</SUB>分圧 (<I>P</I>CO<SUB>2</SUB>) とし, パラメータとして (<I>P</I>H<SUB>2</SUB>O/<I>P</I>H<SUB>2</SUB>S) 比を用いたCaCO<SUB>3</SUB>, CaOおよびCaSの平衡状態図を提案し, 脱硫反応にはCO<SUB>2</SUB>分圧の影響が大きいことを明らかにした.また, 加圧流動層ガス化条件で脱硫反応はH<SUB>2</SUB>O分圧とH<SUB>2</SUB>S分圧比 (<I>P</I>H<SUB>2</SUB>O/<I>P</I>H<SUB>2</SUB>S) が500以下の場合に進行することが示唆された.<BR>2. 操作圧力, すなわちCO<SUB>2</SUB>分圧の増加によって, 以下の順に3つの反応が脱硫反応速度を支配することが明らかとなった. (1) H<SUB>2</SUB>SとCaOとの反応, (2) CaCO<SUB>3</SUB>の分解反応, (3) H<SUB>2</SUB>SとCaCO<SUB>3</SUB>との反応.<BR>3.CaOおよびCaCO<SUB>3</SUB>にはシフト反応CO<SUB>2</SUB>+H<SUB>2</SUB>⇔CO+H<SUB>2</SUB>Oに対する触媒効果がある.シフト反応によるCO<SUB>2</SUB>とH<SUB>2</SUB>O間の組成転換はガス分圧比 (PCO<SUB>2</SUB>pH<SUB>2</SUB>O/pH<SUB>2</SUB>S) を低下するときH<SUB>2</SUB>SとCaCO<SUB>3</SUB>との反応を促進することがわかった.

• 社団法人 化学工学会の論文
• 1999-05-10

著者

• 幡野 博之

  (独)産業技術総合研究所

• 鈴木 善三

  資源環境技術総合研究所

• 鈴木 善三

  (独)産業技術総合研究所

• 林 石英

  JCOAL

• 幡野 博之

  資源環境技総研

• 林 石英

  資源環境技術総合研究所 熱エネルギー技術利用部

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