보고서 정보
주관연구기관 |
국립농업과학원 |
연구책임자 |
신중두
|
참여연구자 |
이영화
,
박윤정
,
배정은
|
보고서유형 | 최종보고서 |
발행국가 | 대한민국 |
언어 |
한국어
|
발행년월 | 2010-03 |
과제시작연도 |
2007 |
주관부처 |
농촌진흥청 |
사업 관리 기관 |
농촌진흥청 Rural Development Administration |
등록번호 |
TRKO201100016408 |
과제고유번호 |
1395012370 |
DB 구축일자 |
2013-04-18
|
초록
▼
1. 농업부산물 이용한 액화기술(Liquefaction technology) 적용 Crude oil 생산연구
o 액화공정 시스템 설계 및 제작
o 농업부산물의 Crude oil 전환에 따른 물리적 조건인 적정 입자의 크기 및 수분함량 구명
o 반응조의 수급 가스(carrier gas)의 적정 flow rate, 반응 시간 및 온도 설정
o 적정 촉매제 및 투입량 설정
o 농업부산물 액화 공정 시 Crude oil, 물, 탄(char) 발생량 산정
o 바이오매스의 Crude oil 전환 효율성 평가
1. 농업부산물 이용한 액화기술(Liquefaction technology) 적용 Crude oil 생산연구
o 액화공정 시스템 설계 및 제작
o 농업부산물의 Crude oil 전환에 따른 물리적 조건인 적정 입자의 크기 및 수분함량 구명
o 반응조의 수급 가스(carrier gas)의 적정 flow rate, 반응 시간 및 온도 설정
o 적정 촉매제 및 투입량 설정
o 농업부산물 액화 공정 시 Crude oil, 물, 탄(char) 발생량 산정
o 바이오매스의 Crude oil 전환 효율성 평가
2. 바이오매스 열분해(pyrolysis)공정을 적용한 바이오 오일생산에 관한 연구
o 원료별 이론적 함수율 및 등가 에너지 바이오 오일 잠재력 산정
o 함수율 저감 전처리공정 유효기술 검토, 이들 기술의 실용성 검정(test)
o 전처리 함수율 최적화 기술 선발
o 전 처리 함수율 체적화 공정 설계, 제작, 가동 및 hardware수정보완
o 전처리 최적화공정 현장 실증실험 및 함수효율 평가, 필요시 soft- ware 수정
o 열분해 액화공정에 따른 적정 촉매제, 반응온도 및 반응시간 등 구명
o 열분해 공정 시 바이오 오일, 가스, 탄(char) 발생량의 계량(計量)화
o 바이오오일 에너지가를 극대화 할 수 있는 공정조건 정립
o 생수분-열분해공정 수행 시 질량 및 에너지흐름 분석
o 열분해공정의 이산화탄소 등 온실가스 저감율 산정
-혐기소화, 가스화, 연소화, 퇴비화, 액비화, 생물학적 공정과 상호 비교
o 바이오오일을 연료로 사용할 시 전기 발전기 효율성 검정
o 생건조-열분해공정에 의한 효율향상에 따른 경제성 분석 및 타 공정과의 경제성 및 시스템운영상의 장단점 비교
-혐기소화, 가스화, 연소화, 퇴비화, 액비화, 생물학적 공정과 상호 비교
3. 바이오 오일의 열 특성 분석 및 농업적 이용 기술 개발
o 바이오오일에 대한 현황 조사
o 바이오오일의 발열량 분석
o 시스템 설계 및 제작
o 연소 특성 분석
o 연소 후 배출가스의 유해성 평가
o 농기계 연료 이용성 평가
Abstract
▼
For the liquefaction technology, aqueous thermal liquefaction of rice, barley, wheat, and rapeseed straws was investigated to compare the amount of heavy oil with catalysts such as $K_2CO_3$, NaOH and KOH in the reaction temperature at ${320^{\circ}C}$ for 10 minutes. The react
For the liquefaction technology, aqueous thermal liquefaction of rice, barley, wheat, and rapeseed straws was investigated to compare the amount of heavy oil with catalysts such as $K_2CO_3$, NaOH and KOH in the reaction temperature at ${320^{\circ}C}$ for 10 minutes. The reaction was carried out in a 5,000ml liquefaction system with dispenser and external electrical furnace. Raw materials (160g), 2,000ml of distilled water and 10% (wt/wt) of catalyst to plant residue were fed into the reactor. It was observed that the maximum heavy oil yield was about 29% from the feeding stock, barley straw, with addition of KOH. The caloric values of crude oil from different crop residues were ranged from 55% to 66% relative to the raw materials depend on crop residue. It was appeared that its maximum calorific value from wheat straw was approximately 6190 kcal/kg. Furthermore, in case study of co-solvent with ethanol and bulk-glycerol, it observed that more than 80% of rice hull was decomposed and liquefied in its solvent at 315-${326^{\circ}C}$ for 30 min. For the development of applicable bio-fuel from rice hull, its feasibility is necessary to be carried out for co-solvent soluble portions.
For the pyrolysis technology, to Study the bio-oil production through pyrolysis process of different biomass, three years pilot-scale study was conducted at animal farm of Seoul National University, for evaluating the distribution of bio-oil, bio-char, biogas from pyrolysis process of livestock waste. There are six kinds of biomass used in this study, including rice husk, sawdust, pig waste, dairy waste, beef waste and laying hen manure.
목차 Contents
- 표지 ... 1
- 요약문 ... 3
- SUMMARY ... 7
- 제 1 장 서 론 ... 9
- 제 2 장 국내외 기술개발 현황 ... 12
- <국 외> ... 12
- <국 내> ... 13
- 제 3 장 연구개발 수행 내용 및 결과 ... 15
- 제1절 재료 및 방법 ... 15
- 1. Liquefaction 기술을 적용한 농업부산물 이용 Crude oil 생산 ... 15
- 2. 가축분뇨 이용한 열분해공정 적용 바이오오일 생산 ... 17
- 1) 축산바이오매스의 에너지화 기술검증을 위한 국내외 선행 ... 17
- 2) 참고문헌 ... 22
- 제2절 연구 결과 ... 41
- 제 4 장 연구개발목표 달성도 및 대외기여도 ... 88
- 제1절 목표대비 대외달성도 ... 88
- 제2절 정량적 성과(논문게재, 특허출원, 기타)를 기술 ... 89
- 제 5 장 연구개발결과의 활용계획 ... 92
- 제1절 Liquefaction 기술을 적용한 농업부산물 이용한 Crude oil 생산 ... 92
- 제2절 가축분뇨 이용한 열분해공정 적용 바이오오일 생산 ... 92
- 제 6 장 참고문헌 ... 96
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