| 초록 |
매체순환식 가스연소기에서 산소공여입자는 산화반응기와 환원반응기를 순환하면서 산소를 전달하는 산소 carrier 역할과 함께 산화반응기에서 얻은 열을 환원반응기로 전달하는 열전달매체의 역할도 함께 하고 있어서 전체 시스템을 제어하는데 가장 중요한 인자라고 할 수 있다. 지금까지 국내에서 개발된 산소공여입자의 금속산화물로는 Ni, Co, Fe, Cu계 물질들이 사용되었으며 지지체로는 bentonite 또는 clay, YSZ, Al2O3, NiAl2O4, CoAl2O4, LaAl11O18 등이 사용되었다. 하지만 지금까지 개발된 산소공여입자는 혼합법, 용해법, 공침법, 함침법 등의 방법으로 제조되어 입자의 구형도가 낮고, 대량생산이 어려웠으며 장기연속운전 과정에서 입자 마모손실이 높은 단점이 있었다. 본 연구에서는 기존 연구에서 반응성이 가장 높게 나타난 NiO를 금속산화물로 사용하여, 대량생산이 가능하고 구형의 입자를 얻을 수 있는 분무건조법으로 OCN 60-8M 입자를 제조하였으며, 서로 다른 두 온도(650, 800℃)에서 소성한 두 가지 입자(OCN-650, OCN-800)를 준비하였다. 두 입자에 대해 TGA에서 환원반응기체로 수소, 메탄, 합성가스를 이용하여 700~950℃의 온도범위에서 산소전달능력과 연료별 반응특성을 측정 및 해석하였고, 반응성이 우수한 입자의 재생성 측정을 위해 환원반응기체로 수소와 합성가스를, 산화반응기체로 공기를 이용하여 900℃에서 환원-산화반응 10회 반복실험을 수행하였다. |
