Abstract
The catalytic activity of various mixtures of alkali salts($K_2CO_3,\;K_2SO_4,\;Na_2CO_3$), iron salt($FeSO_4$) and alkaline earth metals($CaCO_3$ and two limestones) on steam-char gasification at $700-800^{\circ}C$ has been measured in a thermobalance reactor. The melting behavior of the mixed salts at the reaction atmosphere has the largest effectiveness of the mixed salts on the gasification rate can be attained at $800^{\circ}C$. In the gasification of subbituminous char with ($K_2SO_4+FeSO_4$) and semi-anthracite char with ($K_2SO_4+FeSO_4$) exhibit better catalytic activity than those with $K_2CO_3$. The gasification rate with Na-Fe-Ca mixed systems strongly depends on calcination rate of the Ca-based additives. A kinetic parameter is proposed as a simple measure of activity of various catalysts based on the grain model.
알칼리염($K_2CO_3,\;K_2SO_4,\;Na_2CO_3$), 철금속염($FeSO_4$), 알칼리토금속($CaCO_3$, limestones)으로 이루어진 여러 가지 혼합물들이 char-수증기 가스화반응을 온도 $700-800^{\circ}C$ 하에서 열천칭반응기에서 수행할 때의 촉매활성을 측정하였고, 혼합염들이 반응가스 분위기하에서 나타내는 용융특성도 함께 조사하였다. 철금속염을 부가함에 따라 알칼리염을 촉매로한 가스화반응속도는 향상되었으며, 두 가지 염의 혼합에 따른 효과는 $800^{\circ}C$에서 가장 크게 나타났다. 준역청탄의 가스화반응에서는 ($K_2SO_4+FeSO_4$)를 준-무연탄의 경우에는 ($Na_2CO_3+FeSO_4$)를 사용하여 $K_2CO_3$보다 나은 촉매활성을 얻을 수 있었다. Na-Fe-Ca 혼합시스템의 경우 Ca-계 첨가재의 종류에 따른 소성속도가 가스화반응속도를 좌우하였다. 여러 가지 촉매의 활성을 간단히 비교해 볼 수 있는 척도로서 grain model 로부터 하나의 kinetic parameter를 제시하였다.