화학공학소재연구정보센터
학회 한국화학공학회
학술대회 2014년 가을 (10/22 ~ 10/24, 대전 DCC)
권호 20권 2호, p.2176
발표분야 촉매 및 반응공학
제목 소결현상이 억제된 Fe2O3/ZrO2 산소공여입자의 개발
초록 화학산업의 수소 에너지의 사용은 연료 전지를 통해 교통, 상업 및 주거지의 전력에 이용될 수 있다. 기존의 대량의 수소 생산 방법은 천연가스의 수증기 개질법에 의해서 생성되지만 화석연료 가격의 증가와 화석연료의 고갈 및 이산화탄소 포집 비용에 대한 문제점을 갖고 있다.  
이러한 문제점들을 해결하기 위해 이산화탄소를 분리 및 저장과 동시에 높은 순도의 수소를 생산하는 Chemical-Looping 공정이 존재한다. 이 공정은 산소공여입자로 철산화물을 사용하여 천연가스를 통해 철산화물을 환원시켜 이산화탄소와 물을 생산하는 연료 반응기, 철산화물을 산화시켜 수소를 생산하는 수증기 반응기, 철산화물을 산화시켜 철산화물을 다시 본래의 상으로 보내는 공기 반응기로 이루어져 있으며 순환을 통해서 수소를 지속적으로 생산하게 된다. 반응은 기체-고체 표면반응과 고체-고체 이온확산 반응이 존재하지만 우리는 기체-고체 표면반응을 율속단계로 정하고 이 반응에 집중하고자 한다.
이 연구에서는 순환을 통해 발생되는 산소공여입자의 소결현상을 억제하기 위해 기존 산소공여입자에 소결현상을 억제하는 첨가물질로서 가능성을 보이는 CuO 및 La0.7Sr0.2Ca0.1CrO3를 첨가 후 산소공여입자의 특성을 알아보기 위해 고정층 반응기의 실험 및 BET, XRD, SEM 등의 분석을 통해서 확인한다. 이로부터 TRCL 공정에서 소결현상 없이 순환되는 산소공여입자를 개발하는데 목적을 갖는다.
저자 이준규1, 배기광1, 박주식1, 정성욱1, 조원철1, 김영호2, 강경수1
소속 1한국에너지기술(연), 2충남대
키워드 Chemical Looping; 소결현상; 산소공여입자; Fe2O3; ZrO2
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