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HCFC-22, HCFC-142b, N₂를 포함하는 혼합가스의 가스하이드레이트 상평형
이원희(Wonhee Lee),강성필(Seongpil Kang) 한국신재생에너지학회 2021 한국신재생에너지학회 학술대회논문집 Vol.2021 No.7
수소염화불화탄소(hydrochlorofluorocarbons, HCFC)는 대표적인 지구 온난화 유발의 온실가스이다. 이를 회수, 처리하기 위한 다양한 방법이 이미 존재하고 있으나 본 연구에서는 대체방안으로 하이드레이트 기반 가스분리(hydrate-based gas separation, HBGS)법을 제안하고자 한다. HCFC-22, HCFC-142b, N<sub>2</sub>로 구성되는 두 종류의 혼합 가스에 대하여 가스하이드레이트 상평형 조건을 측정하였다(8.01:12.01:79.98 / 20.01:30.00:49.99). 이들 측정된 상평형 조건은 HBGS법의 운전 조건 결정에 필수적인 데이터이다. 측정된 평형 조건을 기반으로 Clausius-Clapeyron식을 적용한 하이드레이트 해리 엔탈피를 계산할 수 있었고, X-ray diffraction을 이용한 생성 하이드레이트의 결정 구조를 분석하였다. 또한 하이드레이트 생성 속도 측정에 대한 실험을 수행하였고, 이때 발생하는 가스 조성의 변화를 측정하였다. 결과적으로는 하이드레이트 결정의 성장보다는 결정핵 생성이 매우 중요한 운전 인자가 되며, 시스템의 압력에 크게 영향을 받는다는 사실을 알 수 있었다.