화학공학소재연구정보센터
학회 한국화학공학회
학술대회 2006년 봄 (04/20 ~ 04/21, 대구 인터불고 호텔)
권호 12권 1호, p.809
발표분야 유동층
제목 유동층 반응기에서 금속매체에 의한 수소제조 특성
초록 연료로 사용되는 환원제로 금속매체를 환원시키고 이를 물로 산화하여 수소를 제조할 때 금속매체에 따른 반응특성을 연구하였다. 석탄가스 중의 CO와 H2는 금속산화물을 금속으로 환원시키고, CO2와 물만 생성되므로 냉각에 의해 CO2를 분리할 수 있다. 또, 환원된 금속과 물과의 반응에서는 수소와 미반응 물만 존재하기 때문에 냉각하여 물을 제거하면 고 순도의 수소를 제조할 수 있다. 본 공정의 장점은 기존의 메탄-스팀 리포밍에의한 수소제조기술보다 공정이 단순하고, 취급하는 입자가 하나이며, CO2의 분리와 고 순도의 수소를 얻을 수 있다.
산화-환원에 사용한 유동층 반응기는 내경이 2 cm인 석영관을 사용하였으며, IR Heater를 사용하여 각 반응온도에서 매체의 환원 및 물에 의한 산화반응에 따른 매체의 산화-환원 특성과 환원제의 반응성, 물에 의한 수소의 전환율 특성을 얻었다. 사용한 매체로는 NiO-bentonite, NiO/NiAl2O4, CoMo/Co2O3, NiO/Fe2O3/bentonite, Fe2O3/bentonite, CuO/bentonite 등이며, H2에 의한 환원, 물에 의한 산화반응을 10회의 반복실험을 수행하여, 매체의 재생성을 관찰하였다. 또, 환원제로 CO에 의한 환원과 물에 의한 산화실험을 수행하여, 환원제에 따른 반응특성을 살펴보았다.
NiO매체는 환원특성이 우수하였으나, 물에 의한 산화반응이 상대적으로 저조하였으며, Fe2O3매체는 물에 의한 산화반응은 우수하나, 매체가 환원될 때, 매체의 전환율이 아직 낮은 상태에서 환원제의 전환율이 낮아지는 현상을 보였다.
저자 진경태, 이승용, 조성호, 이창근
소속 한국에너지기술(연)
키워드 Chemical Looping Hydrogenation; Hydrogen Production; RedOx reaction; CO2 in-situ separation
E-Mail
원문파일 초록 보기