화학공학소재연구정보센터
학회 한국화학공학회
학술대회 2009년 봄 (04/23 ~ 04/24, 광주 김대중컨벤션센터)
권호 15권 1호, p.502
발표분야 에너지
제목 도시형 폐기물과 바이오매스 혼합물의 열분해 특성 연구
초록 급속한 산업 발전과 경제 성장으로 인해 전 세계적으로 화석연료의 고갈, 고유가 등의 문제가 대두되었다. 친환경적인 대체에너지에 대한 관심이 높아지고 있어 본 연구는 바이오매스의 열화학적 전환을 통하여 수소를 생산하는 방법을 연구하였다.
수소 생산 기술, 수소의 분리 및 정제 기술 개발을 통한 수소 에너지 생산 시스템의 구축을 목적으로 목질계 바이오매스인 소나무 및 나왕 톱밥과 도시형 고분자 폐기물인 Polyethylene (PE), Polypropylene (PP), Polystyrene (PS)를 이용한 혼합 연료에 대하여, 탄산염 촉매(K2CO3, Na2CO3)와 Ni-ZrO2하에서 고정층 반응기를 통한 공정으로부터 급속 등온 열분해 실험을 통해 열분해 반응 메카니즘을 고찰하였다. 휘발분의 열분해 반응이 일어나는 구간에 대해 비가역 단일 일차반응이라 가정하고 휘발분이 열분해에 대한 반응속도상수 및 활성화에너지와 빈도인자를 구하였다.
본 연구에서는 질소 분위기에서 샘플 5g(±0.001) 질량에 주요 공정 변수인 온도와 촉매의 영향을 살펴보기 위하여 400℃에서 1000℃의 온도 범위와 촉매의 비율을 5% 단위로 증가시키면서 급속 등온 열분해 실험을 통하여 특성을 연구하였다. Arrhenius 식에 의해 비가역 단일 일차 반응으로 잘 표현됨을 확인하였다.
저자 이문원, 홍재준, 박성민, 이은형, 박경민, 김래현
소속 서울산업대
키워드 biomass; pyrolysis; Kinetic modeling; Organic waste; Catalyst
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