| 초록 |
바이오매스 가스화를 통해서 생성된 합성가스에는 다양한 농도의 타르가 포함되어있다. 타르는 주로 탄화수소로 구성되어 있으며 합성가스 이용 시 문제를 일으킨다. 타르 제거를 위해 촉매를 이용한 수증기 개질이 연구되고 있으며, 알루미나(Al)에 Ni을 담지한 촉매가 주로 사용된다. 본 연구에서는 석탄연소 후 남은 석탄회재를 촉매의 지지체로 사용하였다. 석탄회재는 주로 폐기되거나 콘크리드 재료로 활용되고 있으나, 알칼리 및 알칼리 토금속을 함유하여 촉매로서 가치가 있다. 촉매를 제조할 때 더 높은 효율을 위해 Al를 첨가하였다. Ni/Al 촉매와 비슷한 수준의 효율을 보이는 최적의 비율을 찾기 위해 Ni을 12wt%로 고정 후, 석탄회재와 Al를 5:5, 7:3, 9:1비율로 혼합하여 촉매를 제작하였다. 톨루엔을 타르의 대표물질로 사용하였고 반응 온도범위는 500-800℃, 스팀/톨루엔 몰 비 25, 공간속도 10,000 h-1등의 반응조건에 따른 톨루엔 수증기 개질 실험을 진행하였다. 톨루엔 전환율이 석탄회재로만 제작된 촉매에서는 800℃에서 90%로 나타났다. 그러나 석탄회재:Al가 5:5와 7:3인 촉매는 더 낮은 온도인 700℃에서 100%에 도달하여 더 우수한 반응성을 보였다. 석탄회재와 Al의 혼합비가 7:3인 경우가 가장 톨루엔 개질에 효과를 보였으며, Ni/Al보다 높은 톨루엔 전환율을 나타냈다. 이 결과로 석탄회재가 타르 개질 촉매로서 효과가 있다는 것을 알 수 있었다. |
