| 초록 |
본 연구에서는 혼합 알케인 탄화수소 수증기 개질 반응의 열역학적 특성을 파악하여 수소 생산에 적합한 반응 조건을 도출하였다. 혼합 알케인 탄화수소로 CH4, C2H6, C3H8, C4H10을 선정하여 열역학적 평형 계산을 수행하였다. 열역학적 평형 계산은 Gibbs 자유에너지 최소화 기법을 이용하였다. 온도 (200 ~ 1,000 oC)와 H2O/C 비 (0.5 ~ 3.0)를 변수로 하여 CH4 전환율, CH4 선택도, H2O 선택도, 생성된 H2 몰수, CO 선택도, CO2 선택도, 탄소 침적 및 H2/CO 비를 계산하였다. C2H6, C3H8, C4H10는 탄소 간 단일결합으로 인해 쉽게 분해되어 CH4 생성 및 탄소침적이 일어날 수 있으며, 이를 최소화하는 조건 도출을 목표로 하였다. 열역학적 평형 계산 결과, CH4은 700 oC 이상의 온도에서 수증기 개질 반응으로 인하여 모두 H2, CO2 및 CO로 전환되는 것을 확인하였다. 탄소침적은 H2O/C 비가 2.0 미만일 때 400 ~ 600 oC의 온도에서 많이 발생하였으나, H2O/C 비가 2.0 이상일 때 모든 온도 범위에서 발생하지 않았다. |
