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Investigations of Both Catalytic Steam Gasification of Indonesian Lanna Coal and Potassium Catalyst Recovery Using K2CO3 as a Catalyst

催化作用 合成气 甲烷 材料科学 化学工程 碳纤维 煤气化 体积热力学 废物管理 化学 冶金 有机化学 复合材料 工程类 物理 复合数 量子力学
作者
Xiangzhou Yuan,Shumin Fan,Liang Zhao,Hyung‐Taek Kim
出处
期刊:Energy & Fuels [American Chemical Society]
卷期号:30 (3): 2492-2502 被引量:15
标识
DOI:10.1021/acs.energyfuels.5b02536
摘要

The K2CO3-catalyzed steam gasification process of an Indonesian low-rank coal (Lanna coal) was studied, and the gasified residue was collected and used as a sample in the catalyst recovery process. The catalyst recovery process was mainly investigated by changing several operating parameters and washing methods, in order to evaluate the performance of the whole process. The shrinking core model was applicable to predict this gasification reactivity. H2-rich syngas can reach 71.02 vol % at a gasification temperature of 800 °C with 20 wt % K2CO3 loading amount when the CO2 capture efficiency was 90%, and carbon conversion (XC) reached 87.78% simultaneously. The potassium compounds in the gasified residue were found to coexist as K2CO3, K2SO4, and KAlSiO4. The optimal catalyst recovery efficiency (ηK) reached 84.69% by conducting three washes using the combined washing method. The variations of surface area, total pore volume, and average pore size under different washing methods were analyzed using Brunauer–Emmett–Teller and Barrett–Joyner–Halenda analyses after the catalyst recovery process was conducted. In addition, a new and advanced technology was developed that incorporates carbon capture, utilization, and storage with these two processes.
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