복합형 집진장치를 통한 바이오매스 가스화 공정 발생 입자상 오염물질 제거 연구 :Removal of tar and particles using a series of scrubber and bag filter in biomass gasification process

김준엽

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자료유형: 학위논문

저자정보: 김준엽 (경희대학교, 경희대학교 대학원)

지도교수: 조영민

발행연도: 2020

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이용수11

이 논문의 연구 히스토리 (2)

2020

복합형 집진장치를 통한 바이오매스 가스화 공정 발생 입자상 오염물질 제거 연구

김준엽 환경응용과학과 2020.01 학위논문

2019

오일 스크러버 및 집진장치를 통한 바이오매스 가스화 공정 발생 타르 및 입자 제거 연구

김준엽 , 조영민 , 김상범 공업화학 2019.01 학술저널

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To measure the global warming, IPCC strongly advised less use of fossil fuel. Waste wood is one of plausible biomass sources in Korea. However, it has high moisture with low energy density compared to fossil fuel such as coal or petroleum. Thus, wood pellets would be thermally gasified to obtain high quality energy. However, the gasification of waste wood inevitably generates various by-products such as‘producer gas’including H2, CO, CO2, CH4 as well as tar and particles. These tar and particulate impurities cause operation problems of fouling the pipeline, engine suction channels and damaging the turbine blades.
Thus, this work aims to remove tar and particulate pollutants from the producer gas using a series of oil scrubber and bag filter with pre-coating of hydrated limestone or wood char. Pre-coating improved the collection efficiency of tar from 86% to 50%. The simultaneous use of both an oil scrubber and a pre-coated bag filter increased tar capture by 2% and reduced the efficiency decreasing rate.

#Particulate matters #Biomass #Gasification #Oil-scrubber #Bag filter #Tar #Pre-coat

1. 서 론 1
1.1 연구배경 1
1.2 연구목적 5
2. 문헌 고찰 및 이론적 배경 6
2.1 바이오매스(Biomass) 6
2.2 가스화 7
2.2.1 가스화 메커니즘 8
2.2.2 가스화 반응기 및 운전조건 9
2.3 배출 오염물질 12
2.3.1 입자상 오염물질(particulates) 12
2.3.2 타르(tar) 13
2.3.3 기타 오염물질 15
2.4 가스 정제 기술 17
2.4.1 Primary method 17
2.4.2 Secondary method 18
2.5 Pre-coat 기술 21
2.5.1 용어 정의 및 선행연구 조사 21
2.5.2 Pre-coat 후 압력손실 22
2.5.3 Pre-coat 두께 계산 24
3. 연구방법 26
3.1 시험 장치 26
3.1.1 가스화기(gasifier) 26
3.1.2 층 물질(bed material) 27
3.1.3 바이오매스(biomass) 27
3.1.4 스크러버(scrubber) 장치 28
3.2 필터 장치 29
3.2.1필터 재질(filter medium) 29
3.2.2 Pre-coat 물질 30
3.2.3 시험용 입자 31
3.3 실험 방법 32
3.3.1 Pre-coat 물질 및 필터선정 실험 33
3.3.2 Pre-coat 적용 후 필터 집진 실험 33
3.3.3 타르 및 입자 제거실험 34
3.3.4 Pre-coat 물질 재사용 실험 35
4. 결과 및 고찰 36
4.1 Pre-coat 물질 및 필터 선정 36
4.1.1 필터에서의 pre-coat 물질 여과효율 36
4.1.2 필터 별 pre-coat 물질 부착효율 37
4.1.3 차압변화와 필터표면 부착 양 및 부착 효율 39
4.2 Pre-coat와 필터 집진 성능 41
4.2.1 Pre-coat 적용 전?후 비교 41
4.2.2 코팅 두께에 따른 여과성능 고찰 46
4.2.3 Pre-coat 효과 지속성 51
4.3 가스화로부터 생성되는 producer gas 내 타르와 입자상 오염물질 제거 55
4.3.1 백 필터 사용 56
4.3.2 스크러버 사용 62
4.3.3 스크러버 및 집진장치 사용 64
4.4 Pre-coat 물질 재사용 실험 72
5. 결론 및 제언 74
5.1 결론 74
5.2 제언 78
6. 참고 문헌 79

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