バイオマスの低温接触ガス化による高効率合成ガス製造 Highly Efficient Production of Synthesis Gas by Catalytic Gasification of Biomass at Low Reaction Temperature

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抄録

バイオマスから水素や合成ガスを製造するガス化プロセスは,従来非常に高温を必要としてきた.ここでは,高性能触媒と流動層反応器を用いることによって,従来と比較して圧倒的に低温である773–873K程度で高効率ガス化を実現する新しい触媒反応プロセスの開発を行った.セルロースをモデル化合物として,バッチ供給型及び連続供給型流動層反応装置を用いてガス化性能を評価した.様々な酸化物担体,酸化物担持金属触媒を用いた性能試験から,酸化セリウムに担持したロジウム触媒が他の触媒に比べて高い性能を持つことを見出した.しかし,その触媒を用いた際,経時劣化が確認された.これは,酸化セリウム担体のシンタリングによる表面積低下に起因している.また,水蒸気改質用の担持ニッケル触媒を用いた場合,比較的高い活性を示すものの,炭素析出による経時劣化が観測された.そこで,高表面積担体シリカをもちいてRh/CeO<sub>2</sub>/SiO<sub>2</sub>を調製し,性能試験を行ったところ,炭素ペースのガスへの転化率がRh/CeO<sub>2</sub>と比較して,大きく向上し,同時に安定した活性を得ることに成功した.これらと従来型ガス化を比較した場合,より低温で高い合成ガス収量を安定に与える高効率プロセスになり得ることが示された.

Conventional methods of biomass gasification to hydrogen and synthesis gas are carried out at high temperature. The purpose of this study is to develop a novel catalytic process for biomass gasification at low temperature (773–873 K) with high energy efficiency. A cellulose was used as the model compound of biomass, and the performance of our catalysts was compared with those of dolomite and non -catalyst in batch and continuous-feeding fluidized bed reactor. In reaction tests with various catalysts, Rh/CeO<sub>2</sub> exhibited higher performance than other catalysts, but its deactivation was also observed during the reaction, caused by the sintering of the CeO<sub>2</sub> support. A commercial steam-reforming catalyst also showed high activity, but its deactivation due to carbon deposition was observed. We also prepared Rh/CeO<sub>2</sub>/SiO<sub>2</sub>, which gave higher C-conversion to gas and was more stable than Rh/CeO<sub>2</sub>. In comparison with conventional methods (dolomite, non-catalyst, Ni catalyst), it was found that the gasification using Rh/CeO<sub>2</sub>/SiO<sub>2</sub> catalyst can give a higher yield of synthesis gas at much lower temperature and with higher stability.

収録刊行物

  • 化学工学論文集

    化学工学論文集 28(6), 666-672, 2002-11-20

    公益社団法人 化学工学会

参考文献:  18件中 1-18件 を表示

被引用文献:  2件中 1-2件 を表示

各種コード

  • NII論文ID(NAID)
    10013409744
  • NII書誌ID(NCID)
    AN00037234
  • 本文言語コード
    JPN
  • 資料種別
    ART
  • ISSN
    0386216X
  • NDL 記事登録ID
    6362459
  • NDL 雑誌分類
    ZP5(科学技術--化学・化学工業--化学工学)
  • NDL 請求記号
    Z17-725
  • データ提供元
    CJP書誌  CJP引用  NDL  J-STAGE 
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