화학공학소재연구정보센터
학회 한국화학공학회
학술대회 2017년 봄 (04/26 ~ 04/28, ICC 제주)
권호 23권 1호, p.1124
발표분야 촉매 및 반응공학
제목 Continuous electrochemical reduction of N2O in CTVR (Couette-Taylor Vortex Reactor) system
초록 지구온난화의 심화로 인해 최근 온실가스에 대한 관심이 높아지고 있다. N2O는 지구온난화지수가 CO2의 약 310배에 달하며 대기중에서 안정하기 때문에 N2O 저감 기술에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. N2O 저감 기술로 주로 열분해 공정이 상용화되어 있지만, 고온의 분해조건에서 많은 에너지와 비용을 소비하기 때문에 효율적인 N2O 저감에는 부적합하다. 
한편 전기화학적 환원 반응을 이용한 N2O분해는 저온 공정이며, 전기화학 시스템은 각종 반응기에 적용하기 용이하기 때문에 열분해 공정을 대체할 방법으로 주목 받고 있다. N2O의 전기화학적 분해는 액상에서 이루어지는데, 내부 실린더의 회전을 통해 용액 내 Taylor vortex를 형성하여 기-액 물질 전달을 촉진하는 CTVR (Couette-Taylor vortex reactor)을 활용하면 보다 효과적으로 N2O를 분해할 수 있다. 
본 연구에서는 CTVR에 전기화학적 환원 시스템을 도입하여 N¬2O의 용해 속도 및 용해도를 향상시킴과 동시에 연속적으로 N2O를 환원시키고자 하였다. 우선 CTVR의 내부 실린더 회전 유무가 N2O 용해와 전기화학적 분해에 미치는 영향을 확인하였고, 인가 전류를 조절하여 저농도 N2O를 높은 전환율로 분해하였다. 또한 반응기 내 기체의 체류시간을 조절하여 고농도 N2O 역시 높은 전환율로 분해되는 것을 확인하였다.
저자 김현수1, 백승연1, 권오중2, 김재정1
소속 1서울대, 2인천대
키워드 촉매 및 반응공학
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