화학공학소재연구정보센터
학회 한국화학공학회
학술대회 2019년 가을 (10/23 ~ 10/25, 대전컨벤션센터)
권호 25권 2호, p.1741
발표분야 유동층 (Fluidization)
제목 기포 유동층 반응기에서의 Ni계 촉매 CO2 메탄화특성 연구
초록 전세계적으로 화석연료의 사용을 줄이기 위해 재생에너지의 발전 비율이 증가함에 따라, 재생에너지로부터 생산되는 불연속적이고 간헐적인 에너지 저장 문제가 발생하고 있으며 이의 대안으로 Power-to-Gas 기술개발이 진행되고 있다. 그중 이산화탄소의 메탄화 반응은 발열 반응이기 때문에 기존의 고정층 방식을 벗어나, 높은 열 및 물질전달 특성을 갖는 유동층 방식을 사용함으로써 촉매의 수명을 늘리고 열을 회수하는 방식으로 연구가 진행되고 있다.  
본 연구에서는, 촉매 특성 평가를 위해 기포유동층 반응기 (직경: 0.025m, 높이: 0.35m)와 Ni계 촉매를 사용하였다. 반응 조건은 H2/CO2 mole ratio: 4.0-6.0, 조업 온도 320-440℃ 및 Uo/Umf 3-5이었다. 생성 가스의 조성은 NDIR를 통해 실시간으로 분석하였으며, CO2 전환율은 H2/CO2 ratio, 온도가 증가함에 따라 높아지는 경향을 보였다. 이에 반해 가스 유속이 빨라질수록 촉매와 접촉 시간이 줄어들어 CO2 전환율은 떨어졌다. 최적의 운전 조건은 H2/CO2 ratio: 6, 조업온도 400℃이었으며 이 때 CO2 전환율은 91%로 나타났다.
저자 박성진, 손성혜, 한시우, 황병욱, 김정환, 이도연, 윤성민, 김재호, 김용구, 서명원
소속 한국에너지기술(연)
키워드 기포유동층
E-Mail
원문파일 초록 보기