화학공학소재연구정보센터
학회 한국화학공학회
학술대회 1998년 봄 (04/24 ~ 04/25, KOEX)
권호 4권 1호, p.1709
발표분야 에너지/환경
제목 DIR-MCFC의 전극 위치에 따른 반응성향 모사에 관한 연구
초록 직접 내부개질형 연료전지의 성능모사를 2차원 수치모사로 수행하였다. 이 모델에서는
개질 촉매가 anode에 직접 접촉되는 형태로 충전되며 연료와 산화제의 흐름은 십자류 형태이고, 탄소생성을 막고 안정된 조업을 위해 수증기-탄소비를 2.5로 고정하고 anode상에서의발열량이 모두 촉매 층으로 균일하게 전달되는 조건하에서 수증기-메탄 개질 반응과 수성가스 전환반응이 전 촉매 층에서 평형상태를 유지하는 것으로 간주하였다. 이 모델의 수식을 풀기 위해서는 반응열, 각 성분들의 물성치, 그리고 단위 전지 실험을 통해 얻은 유효 저항값이 필요하였다. 모델 수식 풀이에는 전 촉매층의 각 반응들이 평형이라고 가정하고 촉매층의 최상층과 anode와 직접 접촉된 최하층의 두 영역으로 나누어 각영역에서의 위치별기체조성 분포를 구하였다. 또한 촉매층의 최하층 면에서의 온도분포, anode상의 전류밀도분포 등을 구하였다. 그 결과 메탄-수증기 개질 반응은 촉매 층 입구부분에서 부터 25%지점까지 가장 활발하게 일어나며, 수성가스 전환반응은 전지 입구부로 부터 50%지점에서 배출지점 까지 활발하게 진행되며 전지내 온도는 anode와 cathode의 출구 쪽 부분에서 온도가 가장 높음을 알 수 있었고, 배출 가스의 평균 조성을 실험 값과 비교한 결과 큰 차이는보이지 않았다.
저자 이재성, 정하철, 김윤성, 위정호, 임준혁, 전해수
소속 고려대
키워드 Direct internal reforming; Molten Carbonate Fuel Cell.
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