화학공학소재연구정보센터
학회 한국화학공학회
학술대회 2013년 봄 (04/24 ~ 04/26, 광주 김대중컨벤션센터)
권호 19권 1호, p.640
발표분야 유동층
제목 회분식 유동층 반응기에서 내부충전물 구조 및 촉매 형상에 의한 기체의 흐름방향 변화에 대한 연구
초록 합성가스로부터 수소를 생산하면서 CO2를 공정 내에서 원천적으로 회수하는 기술인 회수증진 수성가스화(Sorption Enhanced Water Gas Shift) 공정은 WGS 촉매에 의해 합성가스에 포함된 CO를 H2로 전환시키고, 이때 발생한 CO2는 흡수제를 이용하여 포집한다. CO2를 포집한 흡수제의 재생을 위해서 CO2 흡수제가 SEWGS 반응기와 재생반응기 사이를 순환하면서 CO2 흡수-재생 반응을 반복하게 된다. 하지만 현재 기술로는 WGS 촉매와 CO2 흡수제가 모두 두 반응기 사이를 순환하게 되며, 이로 인해 재생반응기의 높은 온도에 의해 WGS 촉매의 활성저하가 일어나게 되며, WGS 촉매가 순환하는 만큼 CO2 흡수제의 순환량이 상대적으로 감소하는 단점이 있다. 이와 같은 단점을 극복하기 위해, 본 연구에서는 SEWGS 반응기 내부에 금속망체로 구성된 내부 충전물을 삽입하고, 이 충전물 내부에 WGS 촉매를 장입하여 촉매는 SEWGS 반응기 내부에 존재하고 CO2 흡수제만 두 반응기 사이를 순환하는 방법을 고려하였다. WGS 촉매로 상용촉매인 MDC-7(Shift max 210) 촉매를 사용하였으며 CO2 흡수제 대신 불활성 물질인 인조규사를 사용하여 회분식 유동층 반응기에서 두 입자를 혼합하는 경우와 내부 충전물에 의해 분리되어 있는 상태에 대해 CO 전환율을 측정 및 비교하였으며 유속변화에 따른 외부 모래 입자층의 압력강하 측정결과를 이용하여 기체의 흐름방향에 대해 고찰함으로써 실험결과를 해석할 수 있었다.
저자 김하나1, 황택성1, 이동호2, 이승용2, 류호정2
소속 1충남대, 2한국에너지기술(연)
키워드 SEWGS; WGS; Catalyst; CO2 absorbent; Bed insert; Bed pressure drop
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