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NTIS 바로가기한국수소 및 신에너지학회 논문집 = Transactions of the Korean Hydrogen and New Energy Society, v.25 no.2, 2014년, pp.209 - 217
박지혜 (한국에너지기술연구원) , 이동호 (한국에너지기술연구원) , 박영철 (한국에너지기술연구원) , 문종호 (한국에너지기술연구원) , 이영우 (충남대학교 에너지과학기술대학원) , 류호정 (한국에너지기술연구원)
To enhance the performance of SEWGS system by holding the WGS catalyst in a SEWGS reactor, a spring type bed insert was developed. In this study, effects of operating variables such as steam/CO ratio, gas velocity, syngas concentration on CO conversion were investigated in a fluidized bed reactor us...
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핵심어 | 질문 | 논문에서 추출한 답변 |
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회수증진 수성가스화의 전체 시스템은 무엇으로 구성되어 있느낙? | 연소 전 CO2 회수기술의 하나인 회수증진 수성가스화(SEWGS, Sorption enhanced water gas shift) 기술은 석탄을 가스화하여 발전하는 석탄가스화복합발전(IGCC, Integrated Gasification Combined Cycle)기술에 적용할 수 있는 기술이며 기존 연소 전 건식 CO2 회수공정의 세 가지 공정(고온수성가스화, 저온수성가스화, CO2 분리)을 두 개의 공정(SEWGS, 재생)으로 대체할 수 있어 경제성이 향상될 것으로 예측되고 있는 기술이다1-3). 전체 시스템은 SEWGS 반응기와 재생반응기로 구성되며 SEWGS 반응기 내부에는 수성가스화반응(WGS, Water gas shift) 촉매와 CO2 흡수제가 함께 장입되어 있다. SEWGS 반응기에서는 식 (1)과 같이 합성가스에 포함된 CO와 수증기가 반응하면서 수소와 이산화탄소로 전환되며, 발생된 이산화탄소는 식 (2)와 같이 반응기 내부에 촉매와 함께 존재하는 금속산화물(MO) 형태의 CO2 흡수제에 의해 금속탄산염(MCO3) 형태로 고체에 흡수된다. | |
유동층 반응기는 무엇으로 구성되어 있는가? | 1에는 조업조건 변화에 따른 CO 전화율 변화를 측정하기 위해 사용한 회분식 유동층 반응기를 나타내었다. 유동층 반응기는 주 반응기, 스팀생산을 위한 물 주입 펌프, 기체를 주입하기 위한 질량유량계(MFC) 및 MFC controller, 반응기 온도를 제어하기 위한 히터와 온도조절기, 내부온도를 측정하기 위한 열전대(K-type)와 온도표시기, 층의 압력강하를 측정하기 위한 차압형 압력 변환기와 압력표시기, 배출된 기체에 포함된 수분을 응축하기 위한 냉각장치, 배출기체의 농도분석을 위한 기체 분석기 등으로 구성되어 있다. | |
재생반응기에서 배출되는 기체는 무엇인가? | 재생반응기에서는 식 (4)와 같이 MCO3를 열에 의해 MO로 다시 전환하여 SEWGS 반응기로 재순환시켜 반복적으로 사용하게 된다. 재생반응기에서 배출되는 기체는 열원으로 사용되는 수증기(또는 CO2)와 재생과정에서 발생하는 CO2 뿐이므로 수증기를 응축하여 제거하면 별도의 분리설비 없이 고농도의 CO2를 분리할 수 있다. 식 (3)과 식 (4)를 함께 고려하면 SEWGS 시스템의 총괄반응은 식 (5)와 같으며 식 (1)에 표시된 수성가스화 반응식과 같아지게 된다. |
H. J. Ryu, "Selection of Process Configuration and Operating Conditions for SEWGS System", Trans. of the Korean Hydrogen and New Energy Society, Vol. 20, No. 2, 2009, pp. 168-178.
H. J. Ryu, J. S. Hyun, H. Kim, and T. S. Hwang, "Reaction Characteristics of WGS Catalyst with Fraction of Catalyst in a Batch Type Fluidized Bed Reactor", Trans. of the Korean Hydrogen and New Energy Society, Vol. 22, No. 4, 2011, pp. 465-473.
O. Maurstad, "An Overview of Coal Based Integrated Gasification Combined Cycle (IGCC) Technology", MIT report, Publication No. LFEE 2005-002 WP, 2008. pp. 1-43.
G. B. Han, N. K. Park, S. O. Ryu, and T. J. Lee, "The Reactivity for SO2 Reduction with CO and H2 over Sr-Zr Based Catalysts", Korean Chem. Eng. Res., Vol. 44, No. 4, 2006, pp. 356-362.
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