화학공학소재연구정보센터
학회 한국화학공학회
학술대회 2008년 가을 (10/23 ~ 10/24, 부산 BEXCO)
권호 14권 2호, p.3193
발표분야 유동층
제목 석탄 유동층 열분해 모델 예측 및 실험결과 비교
초록 석유자원고갈로 인한 대체에너지를 찾아내기 위하여 많은 개발들이 이루어지고 있다.석탄은 열분해, 가스화, 액화 등을 이용하여 사용하기 쉬운 상태로 전환하는 기술이 연구되고 있다. 그 중 석탄열분해기술은 무산소 분위기하에서 석탄을 가열하여 가스, 오일타르 및 char를 생산하는 기술로써 유동층 열분해반응모델에 필요한 반응속도식 자료를 얻기 위하여 TGA실험을 수행하였고 유동층모델에 적용하였다.
석탄 유동층 열분해 반응속도를 측정하기 위하여 TGA실험은 선화탄을 사용하여 수행하였다. 열분해에 의해 생성되는 유동화가스인 N2, CO2, H2, CH4, CO 각각의 가스들과 char의 반응성을 알아보기 위하여 무게감량 변화를 측정하였다. 실험온도는 600~900℃에서 heating rate를 20℃/min으로 각각 수행하였다. 무게감량을 Shrinking core model로 가정하여 반응속도 상수인 frequency factor(k0)와 activation energy(E)를 구한 후 반응속도식을 유동층모델에 사용하였다.
유동층모델은 (bubble+emulsion)phases인 two phases으로 bubble과 cloud는 각각 완전한 혼합이 이루어지고, bubble/cloud의 계면에 저항이 없고, bubble phase의 가스는 가스 전체유량으로 가정하였다. 기포가 커지면 높이가 상승하고, 열분해에서 생성되는 가스의 증가량을 고려하여 기포크기를 결정하고, 열분해 가스의 조성을 고려함에 따라 유동층모델을 예측하였다.
저자 장소영1, 진경태2, 이승용2, 조완근1
소속 1경북대, 2한국에너지기술(연)
키워드 유동층; 열분해; TGA
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원문파일 초록 보기