Gasification Study of Datong Coal in a Bench Scale Unit of Entrained Flow Gasifier

Datong탄에 대한 Bench Scale Unit급 분류층 석탄가스화 연구

Coal gasification experiments were performed to characterize the bench scaled unit of 0.5∼1.0 T/D entrained coal gasifier developed by KIER. Datong coal from China was selected for this study. The system was operated at the temperature range of 1300∼1550$^{\circ}C$, with 62.5% of coal water mixture on the basis of dry coal. Oxygen and slurry mixture were preheated prior to feeding into burner and the ratio of oxygen/coal was in the range of 0.8∼1.2. In the preparation of coal water mixture, 0.3 wt% of CWM1002 and 0.05 wt% of NaOH wire added to reduce viscosity as well as to enhance theological properties of slurry. The resultant gaseous products consist primarily of hydrogen, carbon monoxide, carbon dioxide, and minor amounts of methane. Formation of H$_2$and CO was increased, while CO$_2$was decreased as the reacting temperature being increased due to the char-CO$_2$reaction. Maximum production of H$_2$and CO occurred in the O$_2$/coal ratio of 0.9 at 1530$^{\circ}C$. Heating values of product gases were in the range of 1700∼2400 kcal/N㎥.

0.5~1.0톤/일 용량의 BSU급 분류층 가스화기에서 중국산 Datong탄에 대한 석탄가스화 특성실험을 하였다. 가스화기의 반응온도는 1300~155$0^{\circ}C$를 유지하였으며, 실험에 사용된 슬러리농도는 62.5wt% ($H_2O$/Coal=0.6)였다. 산소 및 슬러리는 버너에 주입되기전 예일을 실시하였으며 $O_2$/Coal의 공급비는 0.8~l.2를 유지하였다. 또한 슬러리의 점도를 낮추고 유동성을 향상시키기 위하여 첨가제로서 CWM 1002와 NaOH를 각각 0.3%와 0.05% 추가하였다. 석탄가스화 실험에서 측정된 생성기체는 주로 수소, 일산화탄소 및 이산화탄소로 구성되어 있으며 미량의 메탄도 생성되었다. 생성된 가스는 반응온도가 증가함에 따라 H$_2$와 CO의 생성량은 증가하는 반면 $CO_2$의 양은 감소하였다. 산소의 공급량이 증가함에 따라 $CO_2$의 생성량은 지속적으로 증가하고 CO 및 H$_2$의 생성량은 $O_2$/Coal의 비가 약 0.9에서 최대치를 나타낸 후 감소하였으며, 생성가스 발열량은 1700~2400 kcal/N㎥을 나타내었다.