석탄, 석유와 같은 화석 연료의 사용이 증가함에 따라 이산화탄소의 배출량이 증가하였고, 이에 따라 지구온난화가 계속 진행되고 있다. 따라서, 발전소 등의 대형산업시설에서의 이산화탄소 포집은 필수적이 되었으며, 포집에 대한 지속적인 연구가 진행되고 있다. 본 연구에서는 이산화탄소 포집 기술 중 기존 공정에 쉽게 적용이 가능하고 상용화에 가장 근접해 있는 연소 후 포집을 선정하였으며, 그 중에서도 경제적, 환경 친화적 등의 이점들을 지닌 분리막 기술에 대한 ...
석탄, 석유와 같은 화석 연료의 사용이 증가함에 따라 이산화탄소의 배출량이 증가하였고, 이에 따라 지구온난화가 계속 진행되고 있다. 따라서, 발전소 등의 대형산업시설에서의 이산화탄소 포집은 필수적이 되었으며, 포집에 대한 지속적인 연구가 진행되고 있다. 본 연구에서는 이산화탄소 포집 기술 중 기존 공정에 쉽게 적용이 가능하고 상용화에 가장 근접해 있는 연소 후 포집을 선정하였으며, 그 중에서도 경제적, 환경 친화적 등의 이점들을 지닌 분리막 기술에 대한 모델링 및 모사를 실시하였다. 수학적 모델링은 1차원으로 구성되어 있으며, 물질, 에너지, 모멘텀의 지배방정식 및 분리막 특성에 따른 메커니즘을 모두 고려하였다. 특히, 다공성과 비다공성으로 구성되어있는 분리막에 대하여 다공성 확산과 용액 확산 메커니즘에 대한 견고한 모델링을 수행하였으며, 설립된 모델은 나권형, 관형, 중공사형의 분리막 모델을 포함하는 일반적인 모델로 설립이 되었다. 본 연구에서는 운전 및 설계조건 들은 NETL, MTR 등의 신뢰성 있는 자료들을 참조하였으며, 분리막의 흐름은 이론적으로 효율이 뛰어난 향류를 고려하였다. 분리막은 총 2 stage이며, 첫 번째 투과부 사이드에서는 진공, 두 번째 투과부 사이드에서는 공기로 구성된 스위프 가스 흐름을 구성하여 추진력을 높였다. 따라서, 2 stage 분리막에 대한 동/정적 모사를 진행함으로써 분리막 내부의 물리-화학적 변화 및 출구에서의 실제 공정 자료와의 비교 검증과 최종 약 94%의 이산화탄소 회수율을 예측할 수 있었다.
석탄, 석유와 같은 화석 연료의 사용이 증가함에 따라 이산화탄소의 배출량이 증가하였고, 이에 따라 지구온난화가 계속 진행되고 있다. 따라서, 발전소 등의 대형산업시설에서의 이산화탄소 포집은 필수적이 되었으며, 포집에 대한 지속적인 연구가 진행되고 있다. 본 연구에서는 이산화탄소 포집 기술 중 기존 공정에 쉽게 적용이 가능하고 상용화에 가장 근접해 있는 연소 후 포집을 선정하였으며, 그 중에서도 경제적, 환경 친화적 등의 이점들을 지닌 분리막 기술에 대한 모델링 및 모사를 실시하였다. 수학적 모델링은 1차원으로 구성되어 있으며, 물질, 에너지, 모멘텀의 지배방정식 및 분리막 특성에 따른 메커니즘을 모두 고려하였다. 특히, 다공성과 비다공성으로 구성되어있는 분리막에 대하여 다공성 확산과 용액 확산 메커니즘에 대한 견고한 모델링을 수행하였으며, 설립된 모델은 나권형, 관형, 중공사형의 분리막 모델을 포함하는 일반적인 모델로 설립이 되었다. 본 연구에서는 운전 및 설계조건 들은 NETL, MTR 등의 신뢰성 있는 자료들을 참조하였으며, 분리막의 흐름은 이론적으로 효율이 뛰어난 향류를 고려하였다. 분리막은 총 2 stage이며, 첫 번째 투과부 사이드에서는 진공, 두 번째 투과부 사이드에서는 공기로 구성된 스위프 가스 흐름을 구성하여 추진력을 높였다. 따라서, 2 stage 분리막에 대한 동/정적 모사를 진행함으로써 분리막 내부의 물리-화학적 변화 및 출구에서의 실제 공정 자료와의 비교 검증과 최종 약 94%의 이산화탄소 회수율을 예측할 수 있었다.
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