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철 촉매를 이용한 Fischer-Tropsch 합성 반응과 수성 가스 전환 반응에 대한 반응 속도 연구
Kinetic Study of the Fischer-Tropsch Synthesis and Water Gas Shift Reactions over a Precipitated Iron Catalyst 원문보기

Korean chemical engineering research = 화학공학, v.50 no.2, 2012년, pp.358 - 364  

양정일 (한국에너지기술연구원 청정석탄센터) ,  천동현 (한국에너지기술연구원 청정석탄센터) ,  박지찬 (한국에너지기술연구원 청정석탄센터) ,  정헌 (한국에너지기술연구원 청정석탄센터)

초록
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철 촉매를 이용한 Fischer-Tropsch 합성 반응과 수성 가스 전환 반응에 대한 반응 메커니즘반응 속도식을 5 채널 고정층 반응기를 이용하여 조사하였다. 실험 조건은, 반응물 합성가스 $H_2$/CO 비 0.5~2, 반응물 공급 유량 60~80 ml/min, 반응 온도 $255{\sim}275^{\circ}C$로서 반응 압력은 1.5 MPa을 유지하였다. F-T 합성 반응의 반응 속도식($r_{FT}$)은 반응 속도 결정 단계로서 분자로 흡착된 CO와 기상의 수소 분자와의 반응을 바탕으로 하는 Eley-Rideal 반응 메카니즘을 통해 계산되었고, WGS 반응의 반응 속도식($r_{WGS}$)은 formate 중간체 생성 반응을 반응 속도 결정 단계로 가정하여 결정되었다. 실험 결과, F-T 합성 반응의 반응 속도식과 WGS 반응의 반응 속도식은 각각 탄화수소 생성과 $CO_2$ 생성에 대한 반응 속도 실험값을 잘 모사하였고, 또한 power law에 근거한 CO 전환 반응에 대한 반응 속도식도 실험값과 잘 일치하였다. 이처럼, 각각의 반응 메카니즘을 바탕으로 도출된 반응 속도식($r_{FT}$, $r_{WGS}$, $-r_{CO}$)은 실험값과 여러 가지 기존 문헌에서 보고된 반응 속도식 모델과 잘 일치하였다.

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The kinetics of the Fischer-Tropsch synthesis and water gas shift reactions over a precipitated iron catalyst were studied in a 5 channel fixed-bed reactor. Experimental conditions were changed as follows: synthesis gas $H_2$/CO feed ratios of 0.5~2, reactants flow rate of 60~80 ml/min, a...

주제어

참고문헌 (17)

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