種別 国内論文 No. 40 年度 2010
論文名 低温での流動床バイオマスガス化のためのニッケル担持褐炭触媒の開発
Development of a Ni-Loaded Brown Coal Char Catalyst for Fluidized Bed Biomass Gasification at Low Temperature
著者名 Xianbin Xiao and Liuyun Li
掲載誌名 Journal of Chemical Engineering of Japan
 タール改質触媒としてのニッケル担持褐炭(Ni/BCC)、ガス化剤に水蒸気、生成ガスキャリアーに窒素を用いるラボスケールの流動床ガス化装置で研究してきた。

 本研究では、バイオマスガス化に適したNi/BCCの粒径、熱分解温度を調べる為に、粒径0.5〜2mm、熱分解温度823〜1023Kの範囲で、固定床反応器を用いて実験した。

 また、効果的な水蒸気供給率についても検討した。

 X線回折によって、触媒粒径が小さく、熱分解温度が高く、水蒸気供給率が高ければ、副産物として生成されるニッケル微粒子の粒径が大きくなることがわかった。

 走査型電子顕微鏡観察と比表面積測定法によって、Ni/BCCの表面構造と比表面積がわかった。

 ガス収率に関して、空間速度と接触タール改質温度を調査した結果、接触タール改質温度が923K、873Kの時、それぞれ空間速度(供給速度/反応器体積)が10000h-1、4000h-1で、Ni/BCC触媒は高品質なガスを生成し、高くて安定した触媒活性を示した。

 接触タール改質温度50℃程の違いで、ガス化効率が大きく変わることがわかった。
The use of nickel-loaded brown coal char ( Ni / BCC ) as a catalyst for tar reforming has been studied under mild conditions in a laboratory-scale fluidized bed gasifier using stream as the gasifying agent and nitrogen as the product gas carriers. Characterization of the catalyst was performed in a fixed-bed reactor under various conditions such as Ni / BCC particle size in the range of 0.5 to 2 min and pyrolysis temperature in the range of 823 to 1023K in order to investigate the effect of both catalyst particle size and pyrolysis temperature on crystallite size of Ni / BCC. The XRD pattern of the catalyst showed that the size of the Ni particles increases as the particle size of the catalyst decrease, pyrolysis temperature increases, and stream feed rate increases. The space velocity and catalytic tar reforming temperature as a function of gas yields ware investigated.