화학공학소재연구정보센터
학회 한국화학공학회
학술대회 2011년 가을 (10/26 ~ 10/28, 송도컨벤시아)
권호 17권 2호, p.1967
발표분야 촉매
제목 제철 슬래그현열 및혼합 개질반응을 이용한 CO2 자원화 기술의 타당성 평가
초록 지구적 CO2 저감대책으로 CCS (CO2 capture & sequestration)가 부각되고 있으나국내 여건상CO2를 저장할 저장지 등의 문제로어려움이 많다.대안으로 CO2 자원화가 필요한 실정이며이에 부합하는 제철 부산물인 슬래그의 폐열과COG(coke oven gas)를 이용하여 CO2를 고로/유동로용 환원제로 자원화하는혼합 개질 촉매기술에 대한 체계적인 연구가 필요하다.
본 연구에서는COG 혼합 개질반응에 대해열역학적 계산을 수행하여개질 반응조건을CH4/CO2 전환율, 환원가스 분율, H2/CO 비 관점에서 면밀히 분석하였다.이 결과로부터환원가스 성분이 85% 이상이고 CH4과 CO2 전환율이 80% 이상인가스를 얻기 위해서는 반응온도와반응물 조성이 특정조건을 가져야 함을확인하였다.또한 혼합 개질에 특화된 촉매를 개발하는 것이CO2 자원화 시스템을 최적화하는 관건으로 판단되어 4-channel 반응기를 이용하여다양한 촉매에 대해활성을 평가하여 유망한 COG 혼합 개질 촉매를 선정하였다.그리고현열을 최대한 활용하기 위해 현열회수-CO2 자원화 통합 시스템에 대한에너지/물질 수지를 기초로다양한 공정안을 검토하였다.선정된공정의 열정산 결과, 슬래그 현열은 반응과정에서 필요한 승온 및 반응에너지의 20% 이상을 차지할 수 있으며궁극적으로본 연구의 CO2자원화를 통해 CO2저감이 가능함을 확인하였다.
저자 박주형, 박시현, 도규헌, 전희동, 박흥수
소속 포항산업과학(연)
키워드 혼합개질; 현열; 환원가스
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