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논문 기본 정보

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학술저널
저자정보
주영민 (강원대학교) 어승희 (강원대학교) 오광철 (강원대학교) 이강열 (에코 플랜트) 이범구 (에코 플랜트) 김대현 (강원대학교)
저널정보
한국에너지학회 에너지공학 에너지 공학 제24권 제4호(통권 제84호)
발행연도
2015.12
수록면
200 - 210 (11page)

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이 논문의 연구 히스토리 (2)

2016

CFD를 이용한 진공식 반응기에서의 목질계 바이오매스 열분해 반응 모델화 및 검증
주영민 바이오시스템공 2016.01 학위논문

2015

전산유체역학(CFD)을 이용한 유동층반응기 내부의 목질계 바이오매스 급속 열분해 모델 비교 및 검증
주영민 ,  어승희 ,  오광철 외 3명 에너지공학 2015.12 학술저널

초록· 키워드

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유동층반응기에서 바이오매스 급속 열분해의 모델화를 통해 열분해로부터 발생되는 바이오오일(Bio-oil) 및 비응축 가스(Non-condensable gas) 성분의 예측과, 이를 통한 수율 향상을 목표로 한다. 본 연구의 목적은 유동층반응기 내부에 투입된 바이오매스가 급속 열분해되는 동안 발생되는 생성물의 수율 예측과 실험 및 시뮬레이션 값을 비교 및 분석하는 것이다. 급속 열분해의 시뮬레이션을 위해 전산유체역학(Computational Fluid Dynamics, CFD) 프로그램이 사용되었으며, 바이오매스의 급속 열분해의 시뮬레이션을 위해 바이오매스 하위 구성 성분의 상세한 열분해 반응 경로가 적용되었다. 이 열분해 반응은 세부적으로 셀룰로오스(Cellulose), 헤미셀룰로오스(Hemicellulose) 및 리그닌(Lignin)의 반응을 포함하고 있으며, 열분해로부터 발생되는 주요 가스 성분은 이산화탄소(CO₂), 일산화탄소(CO), 메탄(CH₄), 수소(H₂), 에틸렌(C₂H₄)이다. 본 모델의 예측치와 기존 문헌(Mellin et al., 2014)의 실험 및 시뮬레이션 결과를 비교하였으며, 그 결과, CH4, H₂ 및 C₂H₄의 경우, 각각 3.7%p, 4.6%p 및 3.9%p로 비교적 일치하게 예측되었지만, CO₂ 및 CO의 경우, 각각 9.6%p 및 6.7%p로 높게 예측되었다. 이러한 차이가 발생하는 이유는 이차 열분해 반응에서의 세부 반응조건에 해당되는 각각의 인자의 부재에 기인한 것으로 판단된다. 연구 결과, 시뮬레이션을 통한 모델화 접근이 가능한 것으로 판단되며, 추후에 연구된 모델화를 통해 바이오오일 및 기타 성분들의 예측도 가능할 것으로 판단된다.
#유동층 반응기 #바이오매스 #급속 열분해 #바이오오일 #전산유체역학 #Fluidized bed reactor #Biomass #Fast pyrolysis #Bio-oil #CFD

목차

요약
Abstract
1. 서론
2. 재료 및 방법
3. 결과 및 고찰
4. 결론
References

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