Reactivity of Coal Char Gasification with at Elevated Pressure

Reactivity of Char-CO$_2$ gasification of five coals for power generation was investigated with PTGA in the temperature range 850∼1000$^{\circ}C$ and the pressure range 0.5∼2.0 MPa. The effect of coal rank, initial char characteristics and pressure on the reaction rate was evaluated for five chars. The reactivity of low lank coal char was better than that of high rank coal char, and this could be explained with the initial pore structure and surface area of char. Meso/macro-pores of char seems to markedly affect char reactivity by way of providing channels for diffusion of reactant gas into the reactive surface area. For the range of tested pressure, the reaction rate is proportional to CO$_2$ partial pressure and the reaction order ranges from 0.4 to 0.7 for five chars. The effect of total pressure on the reaction rate was small, and kinetic parameters, based on the unreacted core model, were obtained for five chars.

가압하 석탄 촤의 가스화 반응성 연구

국내 발전용으로 수입되는 5개 석탄 촤의 이산화탄소 가스화 반응성을 전압력 0.5∼2.0 MPa, 반응온도 850∼100$0^{\circ}C$의 범위에서 가압열중량분석기를 사용하여 고찰하였다. 석탄 등급, 촤의 초기 물성, 그리고 압력이 반응속도에 미치는 영향을 평가하였다. 낮은 등급의 석탄 촤의 반응성이 높은 등급의 석탄 촤보다 좋았으며 이는 촤의 기공구조와 반응 표면적의 항으로 설명되었다. 기공특성 데이터중 대/중간 기공이 반응성에 미치는 영향이 켰으며 이는 반응가스가 촤 표면적으로 확산하는 통로를 제공하기 때문인 것으로 보인다. $CO_2$ 분압 0.18∼0.495 MPa 범위에서 촤의 반응속도는 분압에 비례하였으며 반응 차수는 약 0.4∼0.7의 범위에 있었다. 반응속도에 대한 전압력의 영향은 작은 것으로 나타났으며 미반응핵 모델에 근거한 5개 촤의 반응성 지수를 구하였다.