화학공학소재연구정보센터
학회 한국화학공학회
학술대회 2022년 봄 (04/20 ~ 04/23, 제주국제컨벤션센터)
권호 28권 1호, p.1175
발표분야 [주제 12] 화학공학일반(부문위원회 발표)
제목 수소 생산의 효율을 높이기 위한 산화칼슘 기반의 흡착 촉매 제조
초록 화석연료의 사용으로 인한 이산화탄소의 지속적인 배출로 매년 지구온난화 현상이 심화되고 있다. 이를 위한 중단기적 해결법으로 이산화탄소 포집 및 저장 기술인 carbon capture and storage(CCS)가 제시되었고, 여기서 전체적인 운용 비용의 80%에 해당하는 비용이 이산화탄소 포집/분리단계에서 발생한다. 이러한 문제를 해결하기 위해 이산화탄소 포집 과정의 효율을 높이기 위한 연구들이 진행 중에 있으며, 이 중 산화칼슘을 활용하여 고온의 환경에서 효율적으로 이산화탄소를 분리하는 calcium-looping 기술의 연구가 주목받고 있다. 산화칼슘 기반 흡착제는 기본적으로 원료 가격이 낮고 이산화탄소 흡착 능력이 높다는 장점을 가지고 있지만 열적 안정성이 낮은 탓에 공정이 반복될수록 흡착능이 감소하는 단점을 가지고 있다. 이 문제를 해결하기 위하여 다른 전이금속들을 지지체로 사용하여 산화칼슘 흡착제의 구조적 안정성을 증진시킬 수 있다고 알려져 있다. 본 연구는 이러한 방식으로 만들어진 산화칼슘 흡착제에 졸겔법을 사용하여 steam methane reforming 반응에 활용되는 니켈을 첨가하는 방법을 통해 흡착제와 촉매의 역할을 동시에 수행할 수 있는 흡착 촉매를 제조하였다. 그리고 이를 sorption-enhanced steam methane reforming 반응에 적용시켜 흡착제에 포함된 지지체와 니켈의 함량에 따른 이산화탄소 흡착 성능 및 시간에 따른 수소 생산량을 측정하였다.
저자 김필석, 이기봉
소속 고려대
키워드 분리기술(Separation Technology)
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