화학공학소재연구정보센터
학회 한국화학공학회
학술대회 2022년 봄 (04/20 ~ 04/23, 제주국제컨벤션센터)
권호 28권 1호, p.1137
발표분야 [주제 12] 화학공학일반(부문위원회 발표)
제목 Computational studies of CO2 hydrogenation to formic acid reaction performance via catalyst properties and amine concentration
초록 최근 Carbon capture and utilization (CCU) 기술로써 이산화탄소를 전환하여 포름산을 생산하는 기술이 새롭게 관심 받고 있다. 해당 공정은 아민 용매를 사용해 이산화탄소를 포집하고 이를 분리하지 않은 상태에서 직접적으로 수소와 반응시켜 포름산으로 전환시킨다. 이 때 해당 반응은 촉매의 기공 크기와 아민 농도에 따라 반응성이 달라지며, 특히 수용액 상태에서의 아민 농도에 따라 달라지는 점도 등에 의한 물질전달에 큰 영향을 받는 것으로 확인되었다. 따라서 본 연구에서는 전산유체역학 시뮬레이션을 기반으로 본 연구팀에서 개발한 포름산 반응 kinetic을 반영하여 반응성 검증 연구를 수행하였다. 단일 촉매 2D 모델로 설계하고 촉매의 porosity와 기공 크기, 수용액 상태에서의 아민 몰 농도를 변수로 설정하여 이에 따른 반응특성을 비교하였다. 각 변수에 따라 화합물들의 확산 속도가 다르기 때문에 반응 정도에 영향을 주는 것으로 보여 졌다. 이는 최적의 촉매 기공 크기 및 아민 농도를 제시하는 설계 기준으로써 큰 역할을 할 수 있을 것으로 기대한다.
저자 이채은1, 이예송1, 박광호2, 윤택상3, 이철진3, 정광덕2, 나종걸1
소속 1이화여자대, 2한국과학기술(연), 3중앙대
키워드 공정시스템(Process Systems Engineering)
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원문파일 초록 보기