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部分酸化( POX ) は化学反応の一種です。これは、改質器内で燃料と空気の混合気が部分的に燃焼したときに発生し、水素を多く含む合成ガスが生成されます。この合成ガスは、燃料電池などでさらに使用できます。熱部分酸化(TPOX) と触媒部分酸化(CPOX)は区別されます。
原理
部分酸化は、天然ガスまたは重質炭化水素燃料（暖房用オイル）を限られた量の酸素と発熱反応で混合する技術的に成熟したプロセスである。[1]
- 一般的な反応:
- 暖房用オイルの理想的な反応:
- 石炭の理想的な反応:
石炭と暖房用燃料の配合は、これらの複合燃料の代表的な例を示しているに過ぎません。燃焼温度を下げ、煤の発生を抑えるために水を加えることもあります。一部の燃料は完全に燃焼して二酸化炭素と水になるため、収率は化学量論値以下になります。[引用が必要]
TPOX
TPOX（熱部分酸化）反応温度は、空燃比または酸素燃料比に依存します。典型的な反応温度は1200 ℃以上です。[引用が必要]
CPOX
CPOX（触媒部分酸化）では、触媒の使用により必要な温度が約800°C～900°Cに低下します。[要出典]
改質技術の選択は、使用する燃料の硫黄含有量によって異なります。硫黄含有量が50 ppm未満の場合は、CPOXを使用できます。硫黄含有量が多いと触媒を汚染する可能性があるため、そのような燃料にはTPOX手順が使用されます。ただし、最近の研究では、硫黄含有量が400 ppmまでであればCPOXが可能であることがわかりました。[2]
歴史
1926年 -イリノイ大学のヴァンデビアとパーは空気の代わりに酸素を使用しました。[3]
参照
参考文献
- ^ ホーンバック、ジョセフ。有機化学。ブルックス/コール、Cengage Learning。pp. 146–147。ISBN 978-0-534-38951-2。
- ^ ガス化と固体酸化物燃料電池の組み合わせによる木材からの電気、フロリアン・ナーゲル博士論文、スイス連邦工科大学チューリッヒ校、2008年
- ^ 産業ガスハンドブック、フランク・G・ケリー、230ページ。