화학공학소재연구정보센터
학회 한국화학공학회
학술대회 2022년 봄 (04/20 ~ 04/23, 제주국제컨벤션센터)
권호 28권 1호, p.770
발표분야 [주제 4] 탄소중립(CCUS)
제목 국내 철광석을 이용한 미이용 바이오매스 순산소 순환유동층 연소 특성
초록 순산소 순환유동층 연소는 고순도 산소를 산화제로 사용하여 고농도 CO2를 원천분리 할 수 있는 CCS 기술이지만, 고순도 산소 생산을 위한 Air Separation Unit 설비는 상당한 전력 소비 및 플랜트 효율 감소의 원인이 된다. 본 연구에서는 유동사인 규사 대신 산소전달입자를 적용하여 국내 미이용 산림 바이오매스의 순산소 순환유동층 연소 특성 변화, 고순도 산소 공급 저감 (O2 saving), 오염물질 농도, 연소효율에 대한 영향을 살펴보았다. 산소전달입자는 연소로 및 루프실에서 산화 환원 반응을 하며 순환함으로써 산소를 연소로로 공급해주기 떄문에 O2 saving이 가능하다. 유동사 33 wt%를 산소전달입자로 대체 시 연소로 내부 온도 및 압력 변화는 없는 반면, ER (Equivalence ratio) 감소가 가능했다. ER 감소에 따라 excess O2는 3 vol%에서 1.7 vol%로 감소하였고 CO2 원천분리율은 최대 97.4%까지 증가하였다. 또한, 연소가스 내 CO 농도를 100% 규사 조건 대비 59% 감소시켰다. 결과적으로, 미이용 바이오매스 순산소 연소시 산소전달입자의 적용은 연소 효율 저하 없이 공급되는 고농도 산소 4.87% 절감이 가능하였다.

사사 : 본 연구는 한국에너지기술연구원의 기본사업(C2-2437)을 재원으로 수행한 연구과제의 결과입니다.
저자 김성주, 윤상희, 문지홍, 조성호, 박성진, 김재영, 윤상준, 이재구, 라호원, 윤성민, 문태영
소속 한국에너지기술(연)
키워드 유동층(Fluidization)
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