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논문 기본 정보
- 자료유형
- 학위논문
- 저자정보
- 지도교수
- 손정민
- 발행연도
- 2013
- 저작권
- 전북대학교 논문은 저작권에 의해 보호받습니다.
이용수1
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In this study, catalytic effect and kinetics of waste catalysts(Ⅰ, Ⅱ, Ⅲ), K2CO3, alkali earth and transition metal salts in lignite-CO2 gasification were investigated. The gasification experiments were conducted with the lignite which is mixed physically with the catalysts at the concentration of 1, 5, 10 wt% and impregnated with K2CO3, Ca(OH)2, CaCO3, Ce(NO3)3 and Fe(NO3)3 by thermogravimetry with TGA at temperature range from 800, 850 and 900 ℃ under atmospheric pressure. kinetic models(VRM, SCM and MVRM) were applied to the experimental data to get kinetic information. MVRM was the most suitable among the three models. It was confirmed that gasification rate increased with increasing temperature and the activation energies of CO2 gasification of lignite char with mixed waste catalysts and impregnated with K2CO3, alkali earth and transition metal salts were lower than that of char at all temperatures.
In case of using waste catalysts, 10 wt% of waste catalystⅢ was the lowest activation energy, 92.37 kJ/mol, among all char with catalysts. and the catalytic activity of single catalysts followed the sequence of K2CO3 > Ca(OH)2 > CaCO3 > Fe(NO3)3 ? Ce(NO3)3. The reaction rate with K2CO3 can be enhanced by addition of Ca(OH)2. It is obtained that the synergistic effect of K2CO3 4 wt% + Ca(OH)2 1 wt% exhibited the highest catalytic activity at 900 ℃ and the lowest activation energy among using K2CO3, alkali earth and transition metal salts.
In case of using waste catalysts, 10 wt% of waste catalystⅢ was the lowest activation energy, 92.37 kJ/mol, among all char with catalysts. and the catalytic activity of single catalysts followed the sequence of K2CO3 > Ca(OH)2 > CaCO3 > Fe(NO3)3 ? Ce(NO3)3. The reaction rate with K2CO3 can be enhanced by addition of Ca(OH)2. It is obtained that the synergistic effect of K2CO3 4 wt% + Ca(OH)2 1 wt% exhibited the highest catalytic activity at 900 ℃ and the lowest activation energy among using K2CO3, alkali earth and transition metal salts.
목차
1. 서 론 12. 이론적 배경 32.1. 석탄가스화 32.2. 촉매 석탄가스화 52.3. 기-고체 반응속도 모델(Gas-solid reaction model) 72.3.1. VRM(Volumetric reaction model) 72.3.2. SCM(Shinking core model) 92.3.3. MVRM(Modified volumetric reaction model) 123. 실험방법 143.1. 석탄과 폐촉매의 준비 143.2. 석탄과 알칼리, 알칼리 토금속. 전이금속의 촉매 합성 163.3. 가스화 실험 184. 결과 및 고찰 204.1. CO2-갈탄 가스화 반응에 미치는 폐촉매의 영향 및 반응속도론 연구 204.1.1. 폐촉매에 따른 탄소 전환율 204.1.2. 적합한 반응속도 모델 선정 254.1.3. Arrhenius plot을 이용한 활성화 에너지 284.2. 촉매 첨가물로서 K2CO3, 알칼리 토금속 및 전이금속 염들이 CO2-갈탄 가스화 반응에 미치는 효과 334.2.1. 단일 촉매의 촉매 활성 334.2.2. 두 개의 촉매를 담지한 촉매 활성 364.2.3. 두 개의 촉매를 담지한 촉매 반응성 394.2.4. Arrhenius plot을 이용한 활성화 에너지 425. 결 론 455.1. CO2-갈탄 가스화 반응에 미치는 폐촉매의 영향 및 반응속도론 연구 455.2. 촉매 첨가물로서 K2CO3, 알칼리 토금속 및 전이금속 염들이 CO2-갈탄 가스화 반응에 미치는 효과 46참고문헌 47감사의 글 49
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