화학공학소재연구정보센터
학회 한국화학공학회
학술대회 2019년 봄 (04/24 ~ 04/26, 제주국제컨벤션센터)
권호 25권 1호, p.637
발표분야 유동층(Fluidization)
제목 가압 기포 유동층 반응기에서의 Ni/γ-Al2O3 촉매 CO2 메탄화 특성 연구
초록 재생에너지로부터 생산되는 에너지를 저장하는 시스템 중 ‘Power to gas‘ 기술에 속하는 CO2 메탄화 기술은 타 기술에 비해 높은 저장 용량과 저장 기간으로 각광을 받고 있다. CO2 메탄화 반응은 발열반응이며, 촉매가 낮은 온도 범위(250-500℃)에서 높은 활성 및 메탄 선택도를 갖기 때문에 온도 조절이 중요하다. CO2 메탄화의 촉매로는 Ni, Ru, Pd, Co, Mo, Pt 등이 알려져 있고, 대부분의 상용 공정에서 경제성을 고려하여 Ni 촉매가 주로 사용되고 있다. 기존의 고정층 방식에 비하여 유동층 반응기는 높은 열전달 특성으로 인해 발열 반응에 적합하며, 열전달과 물질 전달이 유리한 장점을 갖고 있다.  
본 연구에서는 기포 유동층 반응기(Diameter: 0.025m, Height: 0.35m)에서의 CO2 메탄화 촉매 특성 평가를 위해 Ni 함량이 다른 두 종류 [Ni/γ-Al2O3(Ni70%), Ni/γ-Al2O3(Ni30%)]의 촉매를 사용하였다. 반응 조건은 H2/CO2 mole ratio: 4.0-6.0, 조업온도 250-420℃, 조업 압력 1-9bar 및 Uo/Umf 1-5이었다. CO2의 conversion은 H2/CO2 ratio, 압력, 온도가 증가함에 따라 높아지는 경향을 보였으며, 가스 유속이 빨라질수록 접촉시간이 감소함에 따라 전환율이 떨어짐을 확인하였다.
저자 손성혜1, 황병욱1, 박성진1, 김정환1, 이도연1, 고강석1, 윤성민1, 김용구1, 김재호1, 류호정1, 이영우2, 서명원1
소속 1한국에너지기술(연), 2충남대
키워드 기포유동층
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