| 학회 |
한국화학공학회 |
| 학술대회 |
1999년 가을 (10/22 ~ 10/23, 경남대학교) |
| 권호 |
5권 2호, p.3405 |
| 발표분야 |
에너지/환경 |
| 제목 |
자동차용 연료 프로세서 개발 -촉매를 이용한 탄화수소의 부분산화 개질 반응 특성 |
| 초록 |
고분자 전해질 막 연료 전지는 높은 효율과 저공해성으로 인하여 미래 자동차의 동력원으로 많은 주목을 받고 있다. 연료전지 자동차의 실용화를 위해서는 고효율의 고분자 전해질 막 연료전지의 개발과 더불어 수소의 on board 생산이 가능하도록 탄화수소로부터 수소를 생산할 수 있는 연료 프로세서의 개발이 요구된다. 가솔린은 기존에 구축되어 있는infrastructure를 연료 전지 자동차와 가장 쉽게 연결시킬 수 있는 연료로서 최적화된 연료프로세서의 개발을 통해 연료 전지 자동차의 상업화를 앞당길 수 있을 것으로 예상된다.본 연구는 가솔린을 사용하여 연료전지에 이용 가능한 고순도의 수소를 생산하는 연료 프로세서의 개발을 목적으로 수행되었다. 주 반응으로는 물과 공기를 탄화수소와 반응시키는 부분 산화 개질 반응을 선정하였고 이 반응에 적합한 촉매를 이용하여 가솔린을 구성하는 대표적인 탄화수소들(예: i-octane, toluene)에 대한 반응 특성을 파악하였으며 이를 통하여 연료 프로세서의 설계에 필요한 data를 도출하였다. 또한 시중에 유통되고 있는 유류 제품에대한 촉매 반응 시험을 수행하여 촉매 설계에 필요한 조건을 파악하였고 긴 사슬의 탄화수소와도 안정적으로 반응하여 coke의 형성에 의해 비 활성화되지 않는 촉매를 찾을 수 있었다. 연료 프로세서의 개발의 핵심은 연료의 1차적인 개질을 통한 syn gas를 안정적이고 효율적으로 생산하는 것과 더불어 연료전지에 사용 가능한 수준으로 CO의 농도를 줄여야 한다는 것이다. 이를 위해 탄화수소의 부분 산화 개질 반응과 water gas shift 반응을 연결하여 CO의 농도를 3000ppm 이하로 줄일 수 있는 공정 조건을 설정할 수 있었다. 그러나 최대 20ppm이하로 CO의 농도를 줄이기 위해서는 수소 분위기에서 CO를 선택적으로 산화시킬 수 있는 PROX (Preferential Oxidation)을 위한 촉매 개발과 반응기 설계가 요구된다.
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| 저자 |
황인철, 이상득, 이병권
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| 소속 |
한국과학기술(연) |
| 키워드 |
Fuel Processor; Partial Oxidation Reforming; PEM Fuel Cell
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| E-Mail |
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| 원문파일 |
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