Gasification Kinetics of an Indonesian Subbituminous Coal Char Reactivity with $CO_2$at Elevated Pressure

가압하에서 인도네시아 아역청탄촤의 $CO_2$ 가스화 반응성에 관한 실헙적 연구

  • 안달홍 (한국전력공사 전력연구원 발전연구실 연소신발전그룹) ;
  • 고경호 (한국전력공사 전력연구원 발전연구실 연소신발전그룹) ;
  • 이종민 (한국전력공사 전력연구원 발전연구실 연소신발전그룹) ;
  • 주용진 (한국전력공사 전력연구원 발전연구실 연소신발전그룹) ;
  • 김종진 (한국전력공사 전력연구원 발전연구실 연소신발전그룹)
  • Published : 2001.09.01

Abstract

Gasification kinetics of an Indonesian sub-bituminous coal-char with $CO_2$at elevated pressure was investigated with a pressurised drop tube furnace reactor. The effects of reaction temperature (900~140$0^{\circ}C$), partial pressure of carbon dioxide (0.1~0.5 MPa), and total system pressure (0.5, 0.7, 1.0, 1.5MPa) on gasification rate of the coal char with $CO_2$have been determined. It was found that the gasification rate was dependent on the total system pressure with the same partial pressure and temperature. The $n^{th}$ order rate equation (R=k $P^{g}$ $_{asn}$) was modified to be R=k $P^{g}$ $_{asn}$ $P^{m}$ $_{total}$ to describe the gasification rate where the total system pressure was changed. The gasification reaction rate of char-$CO_2$at high temperature and elevated pressure may be expressed as dX/dt=(174.1)exp(-71.5/RT)( $P_{CO2}$)0.40( $P_{total}$ )0.65(1-X)$^{2}$ 3/.X> 3/.

가압분류층반응기(PDTF)를 이용하여 가압하에서 인도네시아 아역청탄촤의 $CO_2$, 가스화 반응성을 연구하였다. 가스화온도(900~140$0^{\circ}C$), 이산화탄소분압 (0.1-0.5MPa) 및 시스템전압(0.5, 0.7, 1.0 및 1.5MPa)이 촤-$CO_2$반응율에 미치는 영향을 결정하였다. 동일한 $CO_2$, 분압과 온도조건하에서도 가스화반응속도(gasification rate)는 시스템전압에 따라 영향을 받는 것이 발견되었다. 시스템압력이 변화하는 조건하에서의 가스화반응속도을 모사하기 위하여 n차반응속토식 R=k$P^{n}$ $_{gas}$에 시스템전압항을 추가하여 R=k$P^{n}$ $_{gas}$ $P^{m}$ $_{total}$ 으로 수정하였다. 고온가압하에서의 인도네시아 아역청탄촤-$CO_2$ 가스화반응율은 dX/dt=(174.1)exp(-71.5/RT) ( $P_{CO2}$)$^{0.40}$( $P_{total}$ )$^{0.65}$(1-X)$^{2}$ 3/로 표현할 수 있을 것이다.것이다.것이다.다.

Keywords

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