초록 |
매체순환식 가스연소기술은 연료기체와 공기가 혼합되지 않는 간접연소방식으로, 이산화탄소의 원천적인 분리와 고온연소에서 발생되는 thermal-NOx의 저감이 가능한 첨단 기술로서 에너지절감과 대기오염 방지 등 많은 장점을 가지고 있는 기술이다. 본 연구에서는 매체순환식 가스연소기에서 CO2 원천분리 및 thermal-NOx 발생억제 여부를 실증하기 위해 50kW급 매체순환식 연소시스템의 일부분인 기포유동층 반응기에서 산소공여입자로 NiO/bentonite 입자를 사용하고 환원반응 기체로 CH4을, 산화반응 기체로 공기를 사용하여 680, 780, 880℃의 온도에서 산화-환원 회분식 반응실험을 수행하였다. 각 반응에서 배출되는 기체분석을 통해 환원반응에서 CO2 원천분리 가능성, 탄소침적여부, 수소생성 등의 부반응 여부를, 산화반응에서는 NOx 배출 여부를 고찰하였다. 본 연구의 실험결과는 매체순환식 가스연소기가 실제적으로 조업 가능함을 실증하는 자료로서 매우 유용할 뿐만 아니라, 산화-환원 연속반응실험 및 공정의 scale-up을 위한 기초자료로 활용될 수 있다. |