種別 国内論文 No. 26 年度 2008
論文名 水性ガスシフト反応における褐炭チャーの触媒活性
Catalytic Activity of Coal Char on Water-Gas Shift Reaction
著者名 Liuyun Li and Takarada Takayuki
掲載誌名 化学工学会誌
 水性ガスシフト反応における二種類の褐炭チャーの触媒活性を、温度範囲700℃~900℃で固定床反応器を用いて調査した。

 水素生成の反応速度は、褐炭チャーA(rH2 = 2.17 × 109 exp(124,800/RT)(pCOpH2O – pCO2pH2/K) )と、褐炭チャーB(rH2 = 8.0 × 108 exp(127,900/RT)(pCOpH2O – pCO2pH2/K) )であり、両触媒とも水性ガスシフト反応を示した。

 チャーAの方が、ガス収率が高かった。チャーAの高い触媒活性は、チャー表面に十分に分散した鉱物粒子の存在、また、実験ごとに固着した酸化鉄に起因していた。

 鉱質除去したチャーAは、多くのメソ細孔のため触媒活性を示したが、元のチャーAの触媒活性より低い値を示した。

 このことから、水性ガスシフト反応において、鉱物の存在が重要であることがわかった。
Catalytic activity of coal chars on the water-gas shift(WGS) reaction has been investigated in a fixed bed reactor at various temperatures in the range of 700-900℃. Two coal chars employed in this study(char A and char B) are signed with relatively high ash contents. Under the experimental conditions studied, the reaction rate towards hydrogen formation may be described as: rH2 = 2.17×109 exp(124,800/RT)(pCOpH2O – pCO2 pH2/K) for char A and rH2 = 8.0 × 108 exp(127,900/RT)(pCOpH2O – pCO2pH2/K) for char B. Gas yield obtained from WGS reaction over char A was higher than that from char B. The higher catalytic activity of char A in WGS reaction was due to the combination of higher specific surface area, the presence of very fine and well-dispersed particles of mineral matters on the char surface, and also the high content of iron oxide fixed for each experiment.