[논문]미건조 우드칩과 숯 혼합에 따른 가스화 특성 분석

왕용; 강구; 이태호; 최선화; 홍성구

doi:10.5389/ksae.2015.57.5.081

미건조 우드칩과 숯 혼합에 따른 가스화 특성 분석
Characteristics of the Gasification from Mixed Fuels of Charcoal and Undried Woodchip 원문보기

한국농공학회논문집 = Journal of the Korean Society of Agricultural Engineers, v.57 no.5, 2015년, pp.81 - 88

왕용 (Research Institute of Agricultural & Environmental Science, Hankyong National University) , 강구 (Graduate School of Future Convergence Technology, Hankyong National University) , 이태호 (Rural Research Institute, Korea Rural Community Corporation) , 최선화 (Rural Research Institute, Korea Rural Community Corporation) , 홍성구 (Department of Bioresources and Rural systems Engineering, Hankyong National University)

초록
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바이오매스는 유망한 신재생 에너지이다. 바이오매스는 액체 및 기체 연료로 전 환 할 수 있고, 다양한 공정을 통해 열 및 전력을 생산시키는데 사용된다. 바이오매스 가스화 공정은 바이오매스를 일산화탄소, 이산화탄소, 수소 및 메탄으로 이루어진 합성 가스로 전환시키는 기술이다. 바이오매스를 이용한 합성 가스 생산 및 활용은 세계적으로 늘어나는 에너지 필요성을 충족시킬 수 있는 대체에너지이다. 현재, 바이오매스 가스화의 주요 원료는 목질계 우드 칩을 주로 사용하고 있지만, 일반적으로 우드칩의 경우 수분을 다량 함유하고 있기 때문에 가스화 공정을 위해서는 별도의 건조처리를 필요로 한다. 우드칩의 건조에는 많은 에너지가 소요되고, 다량의 우드칩 건조에는 시간과 기상 및 공간적인 환경에 영향을 받는다. 본 연구에서는 미건조 우드칩의 가스화 공정을 위하여 미건조 우드칩에 숯을 각각 10, 30, 50 % 비율로 혼합하여 실험을 수행하였고, 실험결과 생산된 합성가스의 CO 농도 는 숯의 비율에 따라 14.9 ~ 25.6 % 증가되는 경향을 나타내었지만, 반대로 $CO_2$ 및 $CH_4$ 농도는 감소하였다. 이에 따라 합성가스 생산을 위한 미건조 우드칩과 숯의 최적혼합비율은 약 30 %로 판단되며, 발열량은 $1285.7kcal/Nm^3$, Gas yield는 $2.3Nm^3/kg$ 로 나타났다. 이에 적절한 숯의 혼합사용은 미건조 우드칩의 직접적인 가스화에 도움이 될 것으로 사료되며, 바이오매스 건조 공정에 필요한 에너지를 절약할 수 있을 것으로 판단된다.

주제어

AI 본문요약
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대상 데이터

Syngas composition was analyzed in the real time. An online gas analyzer (Mode Biogas 310, Korea) was used in the study, which can analyze CO, CO₂, H₂, CH₄ and O₂ in the syngas. the heating value is calculated in low heating value (LHV).
The gasification possibility and effects of undried woodchip were explored in the present study. The experiments were carried out by a downdraft gasification system (Liaoning intuition of energy resources, China). The downdraft gasification systems comprises of a downdraft gasifier, hot filter, water scrubber, water separator, charcoal filter and a roots blower.
The main compositions of syngas are N₂, CO, CO₂, H₂, and CH₄. O₂ was also measured.

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