초록 ▼

1. 연구개발 목표
○ P2F 공정 기반기술 개발
(1) P2F 공정 열회수기술 개발
(2) Labscale P2F 전체공정 실험
(3) P2F 공정 해석기술 개발
(4) 대용량 마이크로채널 반응기 설계 및 제작

2. 내용 및 결과
(1) P2F 공정 열회수기술 개발
○ 반응기 출구 고온 생성물 열회수장치 설계 기술 개발
- 1차년도 공정 개발에서 RWGS 및 F/T 반응기의 고온 반응 기체에 대한 열회수장치를 도입하여 시스템 에너지 효율을 향상시킴. (그림 1의 IHX1, 2

1. 연구개발 목표
○ P2F 공정 기반기술 개발
(1) P2F 공정 열회수기술 개발
(2) Labscale P2F 전체공정 실험
(3) P2F 공정 해석기술 개발
(4) 대용량 마이크로채널 반응기 설계 및 제작

2. 내용 및 결과
(1) P2F 공정 열회수기술 개발
○ 반응기 출구 고온 생성물 열회수장치 설계 기술 개발
- 1차년도 공정 개발에서 RWGS 및 F/T 반응기의 고온 반응 기체에 대한 열회수장치를 도입하여 시스템 에너지 효율을 향상시킴. (그림 1의 IHX1, 2, 3)
- 2차년도에는 열회수장치인 각 열교환기의 사이징을 위한 해석 모델을 개발함.
- IHX1, 2, 3에서는 반응기에서 생성되는 고온의 생성물과 반응기로 공급되는 저온의 반응물이 열 교환을 함. 이 때 고온 생성물의 일부 성분 (물, 고체 및 액체 연료 등)이 냉각 과정에서 응축됨.
- 일반적으로 열교환기는 판형 열교환기, 쉘&튜브 열교환기 등이 사용됨. 판형 열교환기를 적용할 경우 기기를 compact하게 제작할 수 있는 장점이 있으나, IHX2, 3에서 고온의 생성물 중 일부 성분이 고체화되어 판형 열교환기 내부에 fouling과 같은 형태로 고착될 수 있음. 쉘&튜브 열교환기를 적용할 경우 이러한 유로 막힘 현상을 예방할 수 있고, 열교환기 자체에서 기액분리를 동시에 수행할 수 있음.
- IHX1, 2, 3에 쉘&튜브 열교환기를 적용할 경우에 대해, 열교환기 사이징을 위한 해석 모델을 개발함.
- 그림 2는 쉘&튜브 열교환기 구조이며, 고온 유체가 쉘 측을 통과하고 냉각되는 과정에서 일부 성분이 응축됨. 응축된 성분은 쉘 하단을 통해 배출되고, 응축되지 않은 기체 성분은 쉘 상단을 통해 열교환기로부터 배출됨.
- 열교환기 배관 내측에서의 열전달 계수는 Dittus-Boelter 상관식을 바탕으로 계산했으며, 쉘 측의 경우 유체의 상태에 따라 Hilpert 상관식 (Tube cross flow), Churchill and Chu 상관식 (Tube natural convection), Dhir 상관식 (Tube film condensation)이 적용되었음.

(출처 : 본문 : 1. 연구개발 목표 2p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 제1장 ( 2 )차년도 연구실적 ... 2
• 1. 연구개발 목표 ... 2
• 2. 내용 및 결과 ... 2
• 3. 연구개발 목표의 달성도 ... 14
• 4. 세부 연구성과 ... 16
• 5. 구매금액이 3천만 원 이상인 연구시설ㆍ장비 구매 현황 ... 17
• 6. 연구비 집행 실적 ... 18
• 7. 연구수행에 따른 문제점 및 개선방향 ... 20
• 8. 당해 연도 연구수행 중 주요 연구변경 사항 ... 20
• 9. 그 밖에 건의하고 싶은 사항 ... 20
• 제2장 ( 3 )차년도 연구계획 ... 21
• 1. 국내·외 관련분야의 환경변화 ... 21
• 2. 연구개발 목표 ... 21
• 3. 연구 내용 및 추진 방법 ... 21
• 4. 연구평가 시 착안점 및 척도 ... 22
• 5. 주요 변경사항(연구계획서와 상이한 부분) ... 24
• 6. 참여연구원 현황 ... 24
• 7. 연구비 소요명세서 ... 25
• 8. 참고 문헌 ... 29
• 참고: TRL ... 30
• 끝페이지 ... 30