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석탄의 가스화는 촉매 도입 시 온순 조건에서 가능하나, 석탄 내 회분에 의한 비활성화에 의해 반복적인 촉매 활용이 힘들다. 이에 본 연구에서는 삼화 원탄에서 회분을 제거하여 삼화 무회분탄(ash-free coal, AFC)을 제조한 후 가스화 반응성을 원탄과 비교하여 알아보았다. 우선 원탄을 대상으로 고정층 반응기에서 수증기 공급량, 공간 속도(space velocity), 온도 및 촉매를 변수로서 가스화 조건을 결정하였다. 고체상 혼합법으로 다양한 촉매 도입 시, 유동성을 갖는 K₂CO₃가 가장 높은 활성을 보였다. 무회분탄은 원탄보다 낮은 반응성을 보였으며, 이는 용매(1-methylnaphthalene, 1-MN)를 이용한 고온 추출 및 건조 공정 중에 소모된 산소 기능기 함량과 증가된 탄화도(carbonization)에 기인한다. K₂CO₃ 가 혼합된 무회분탄의 반응성은 급격히 증가하여 낮은 온도 (700 ℃)에서도 높은 전환율을 보였다. 이때 H₂/CO와 CO₂/CO 비율도 증가하는데, 이는 촉매에 의해 수성가스전환(water-gas shift) 반응이 활성화됨에 기인한다. 본 연구에서는 무회분탄의 저온 촉매 가스화 반응을 통해 석탄 가스화 공정의 경제성이 개선될 수 있음을 확인하였다.
목차
요약
Abstract
1. 서론
2. 실험방법
3. 실험결과
4. 고찰
5. 결론
References
참고문헌 (37)
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1. [기타자료] - / 2013 / Coal in the Global Energy Supply / WCA
2. [기타자료] - / 2013 / Coal-Energy for Sustainable Development / WCA
3. [학술지(정기간행물)] - Gary, J. S. / 2006 / Hydrogen from Coal Gasification:An Economical Pathway to a Sustainable Energy Future / Int. J. Coal Geol 65 : 173 ~ 190
4. [학술지(정기간행물)] - János, M. B. / 2007 / High Efficiency Electric Power Generation :The Environmental Role / Prog. Energy Combust. Sci. 33 : 107 ~ 134
5. [학술지(정기간행물)] - Michael, B. / 2009 / The Future of Hydrogenopportunities and Challenges / Int. J. Hydrog. Energy 34 : 615 ~ 627
2. [기타자료] - / 2013 / Coal-Energy for Sustainable Development / WCA
3. [학술지(정기간행물)] - Gary, J. S. / 2006 / Hydrogen from Coal Gasification:An Economical Pathway to a Sustainable Energy Future / Int. J. Coal Geol 65 : 173 ~ 190
4. [학술지(정기간행물)] - János, M. B. / 2007 / High Efficiency Electric Power Generation :The Environmental Role / Prog. Energy Combust. Sci. 33 : 107 ~ 134
5. [학술지(정기간행물)] - Michael, B. / 2009 / The Future of Hydrogenopportunities and Challenges / Int. J. Hydrog. Energy 34 : 615 ~ 627
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