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

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  • Highly Efficient Production of Synthesis Gas by Catalytic Gasification of Biomass at Low Reaction Temperature.
  • バイオマス ノ テイオン セッショク ガスカ ニ ヨル コウコウリツ ゴウセイ ガス セイゾウ

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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/CeO2/SiO2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/CeO2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．

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