| 학회 | 한국화학공학회 |
| 학술대회 | 2011년 봄 (04/27 ~ 04/29, 창원컨벤션센터) |
| 권호 | 17권 1호, p.671 |
| 발표분야 | 유동층 |
| 제목 | CO2 원천분리 수소제조 공정을 위한 이동층 반응기의 수력학적 특성 |
| 초록 | TRCL (three-reactor chemical-looping) 공정은 금속산화물의 산화 환원 반응을 이용하여 기존의 스팀메탄 개질 반응을 3단계의 반응시스템으로 분리함으로써 메탄 연소 시 발생되는 CO2를 원천적으로 분리함과 동시에 고 순도의 수소를 후단 공정 없이 직접 생산해 내는 신개념의 수소 생산 기술이다. 공정 구성에 따라 크게 연료(즉, 메탄)가 공급되는 연료반응기 (FR: Fuel Reactor), 스팀이 공급되는 스팀반응기 (SR: Steam Reactor) 및 공기가 공급되는 공기반응기 (AR: Air Reactor)로 구성되며,다른 반응기와 비교하여 반응 매체의 전환 율과 선택도를 높이기 위하여 긴 체류 시간을 확보할 수 있는 두 개의 이동 층 (FR, SR)으로 구성된 특징을 가지고 있다. 본 연구에서는 200 l/h의 수소를 생산할 수 있는 매체 순환 식 이동 층 반응기 설계를 목적으로 0.55kW급 (수소 발열량 기준) 이동 층 반응기의 Cold model을 제작하고, 주요 운전 변수에 따른 수력학적 특성을 파악하였다. 입자는 반응 매체의 지지체로 사용될 지르코니아 입자(dp=94 μm,ρs= 3850 kg/m3)를 선정하였다. 실험 결과, loop-seal의 유속이 증가함에 따라 고체순환속도가 증가하였으며 일정 유속 (최소유동화속도) 이상에서 수렴하는 것을 확인하였다. 조업 변수에 따른 압력 수지 변화는 일반적인 순환 유동층 반응기와 동일한 특성을 나타내었으며, 안정적인 고체 체류 량 분포를 타나내었다. 따라서 본 반응 시스템은 TRCL공정에 적합한 것으로 판단되었다. |
| 저자 | 서명원1, 조원철2, 박동규1, 김상돈1, 박선원1, 강경수2, 박주식2 |
| 소속 | 1한국과학기술원, 2한국에너지기술(연) |
| 키워드 | CO2 원천분리; 고순도 수소제조; 이동층 반응기; 수력학 |
| 원문파일 | 초록 보기 |
