Laboratory tests of hydrogen production through coal gasification with reduction of co2 emission with CaO

The paper presents the results of laboratory-scale tests of Polish hard coal steam gasification process combined with CO_2 capture by absorption on CaO in a single step. Polish coal mine Piast was selected as a coal samples supplier based on the coal resources, quality, price and reactivity which makes it a potential supplier for a future full-scale gasification system. Steam gasification tests were conducted in a vertical fixed bed reactor at the temperature range of 948-1173K. in three series: with addition of CaO layered on a coal sample (II), mixed with a coal sample (III) and without adding CaO (I). The CaO increased both the hydrogen yield and content in gaseous products mixture in comparison with series I. As expected, mixing of CaO with coal sample improved the effects in terms of hydrogen yield and concentration in outlet gas when compared with CaO layered on a coal sample. An effective CO_2 absorption was observed in tests with CaO mixed with a coal sample and at relatively low temperatures. At higher temperatures a reaction resulting in CO_2 concentration increase in the produced gas mixture was observed.

---

Wodór postrzegany jest jako konkurencyjny ekonomicznie, przyjazny środowisku nośnik energii. W pracy przedstawiono wyniki badań laboratoryjnych procesu zgazowania polskiego węgla kamiennego ukierunkowanego na produkcję gazu bogatego w wodór, z jednoczesnym wychwytywaniem CO_2 z otrzymanego gazu syntezowego na drodze absorpcji z zastosowaniem CaO. Badany węgiel pochodził z pokładów KWK Piast uważanej za jedną z potencjalnych dostawców węgla dla zgazowania przemysłowego, ze względu na zasoby, jakość, cenę i reaktywność surowca. Testy prowadzono w reaktorze ze złożem stałym w zakresie temperatur 948-1173K w trzech seriach: z dodatkiem CaO w układzie warstwowym (II), z dodatkiem CaO wymieszanym z próbką węgla (III) oraz bez dodatku CaO (I). Zastosowanie CaO wpłynęło na zwiększenie produkcji oraz zawartości procentowej wodoru w mieszaninie gazowych produktów reakcji w porównaniu z wynikami serii I. Zgodniez oczekiwaniami lepsze wyniki w zakresie ilości produkowanego wodoru oraz jego zawartości procentowej uzyskano w przypadku wymieszania CaO z próbką węgla niż w układzie warstwowym. Efektywna absorpcja CO_2 zaobserwowana została w przypadku testów prowadzonych z zastosowaniem CaO zmieszanego z węglem w stosunkowo niskich temperaturach. W wyższych temperaturach zaobserwowano zwiększenie stężenia CO_2 w powstającym gazie