$\require{mediawiki-texvc}$
  • 검색어에 아래의 연산자를 사용하시면 더 정확한 검색결과를 얻을 수 있습니다.
  • 검색연산자
검색연산자 기능 검색시 예
() 우선순위가 가장 높은 연산자 예1) (나노 (기계 | machine))
공백 두 개의 검색어(식)을 모두 포함하고 있는 문서 검색 예1) (나노 기계)
예2) 나노 장영실
| 두 개의 검색어(식) 중 하나 이상 포함하고 있는 문서 검색 예1) (줄기세포 | 면역)
예2) 줄기세포 | 장영실
! NOT 이후에 있는 검색어가 포함된 문서는 제외 예1) (황금 !백금)
예2) !image
* 검색어의 *란에 0개 이상의 임의의 문자가 포함된 문서 검색 예) semi*
"" 따옴표 내의 구문과 완전히 일치하는 문서만 검색 예) "Transform and Quantization"
쳇봇 이모티콘
안녕하세요!
ScienceON 챗봇입니다.
궁금한 것은 저에게 물어봐주세요.

논문 상세정보

탄화수소의 직접분해로부터 수소와 카본블랙을 생성하기 위한 열플라즈마의 응용

Application of Thermal Plasma for Production of Hydrogen and Carbon Black from Direct Decomposition of Hydrocarbon

초록

본 연구에서는 열플라즈마 직접분해법에 의해 메탄과 프로판으로부터 수소와 카본 블랙을 생성하는 공정에 대해 조사하였다. 메탄과 프로판의 직접분해 시 열역학적 평형조성을 깁스 자유에너지의 최소화에 근거하여 계산하였으며, 이를 바탕으로 직접분해 실험을 수행하였다. 탄화수소의 직접분해에 의해 생성된 수소의 순도는 분해가스 유량에 의존하는 것으로 나타났으며, 고순도의 수소를 얻기 위한 분해 조건을 조사하였다. 메탄을 분해가스로 사용한 경우 프로판의 경우보다 높은 수소의 순도를 나타내는데, 이는 열플라즈마에 의해 생성된 라디칼의 재결합 등으로 인한 메탄이나 에탄, 그리고 아세틸렌과 같은 부산물이 프로판의 경우에 더욱 많이 생겨나기 때문인 것으로 조사되었다. 생성된 카본블랙은 X선 회절분석과 Raman Spectroscopy 분석을 통해 결정성을 조사하였으며, SEM 분석 및 입도 분석을 통해 카본블랙의 입자 모양과 크기를 조사하였다. 그 결과 구형이며 결정성이 양호한 카본블랙이 생성되었음을 확인하였으며, 메탄으로부터 생성된 카본 블랙이 프로판으로부터 생성된 카본블랙보다 평균 입자 크기가 작은 것으로 나타났다.

Abstract

Direct decomposition of hydrocarbon (methane, propane) was studied using a thermal plasma to produce high purity hydrogen and carbon black. Thermodynamic equilibrium compositions were calculated based on the minimization of Gibb's free energy, and decomposition experiments were performed on the basis of calculation results. The purity of hydrogen was found to be depended strongly on the flow rate of hydrocarbon. The decomposition conditions for high purity hydrogen were investigated. The purity of hydrogen produced from methane decomposition was higher than that from propane. In the case of propane, it was investigated that by products such as methane, acetylene, and ethane etc., by radical recombination under thermal plasma were produced more than that of methane. Produced carbon blacks were characterized by material analyses, such as XRD, Raman spectroscopy, SEM, and particle size analysis. In both methane and propane decompositions, well-crystallized carbon blacks were produced and showed uniform and sphere-like morphologies. The size of carbon black synthesized from methane was observed to be smaller than that from propane.

저자의 다른 논문

참고문헌 (15)

  1. L. Brombeerg and R. Ramprasad, International Journal of Hydrogen Energy, 25, 1157 (2000) 
  2. B. gaudernack and S. lynum, Int. J. Hydrogen Energy, 23, 1087(1998) 
  3. FactSage, software program, Version 5.3.1, GTT-Technologies, Germany 
  4. S. Reich and C. Thomsen, Phil. Trans. R. Soc. Lond. A, 362, 2271 (2004) 
  5. E. Pfender, Plasma Processing and Synthesis of Materials, Materials Society Symposia Proceedings, 30, 13 (1984) 
  6. Y. Schwob, Caoutchouc et Plastiques, 733, 70 (1994) 
  7. F. Fabry, G. Flamant, and L. Fulcheri, Chemical Engineering Science, 56, 2123 (2001) 
  8. B. Gaudernack, Energy Convers. Manage., 38, S165 (1997) 
  9. E. fitzer, K. H. Kchling, H. P. boehm, and H. marsh, Pure & Appl. Chem., 67, 473 (1995) 
  10. N. Muradov, International Journal of Hydrogen Energy, 26, 1165 (2001) 
  11. B. D. Cullity, Elements of X-ray Diffraction, 2, 86, Addison-Wesley, Philippines (1978) 
  12. L. Fulcheri, Y. Schwob, and G. Flamant, J Phys. III France, 7, 491 (1997) 
  13. 박동화, 오성민, 열플라즈마 공정과 응용, 82, 인하대학교 출판부 (2004) 
  14. K. Osuka, S. Kobayashi, and S. Takenaka, Journal of Catalysis, 200, 4 (2000) 
  15. A. C. Dillon, M. Yudasaka, and M. S. Dresselhaus, Journal of nanoscience and nanotechnology, 4, 691 (2004) 

이 논문을 인용한 문헌 (0)

  1. 이 논문을 인용한 문헌 없음

원문보기

원문 PDF 다운로드

  • ScienceON :

원문 URL 링크

원문 PDF 파일 및 링크정보가 존재하지 않을 경우 KISTI DDS 시스템에서 제공하는 원문복사서비스를 사용할 수 있습니다. (원문복사서비스 안내 바로 가기)

상세조회 0건 원문조회 0건

이 논문과 연관된 기능

DOI 인용 스타일