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순환유동층 형태의 건식 이산화탄소 포집 장치에서 saturation carrying capacity를 고려한 최적 설계 방법
원유섭(Yooseob Won),김재영(Jae-Young Kim),남형석(Hyungseok Nam),박영철(Young Cheol Park),이유리(Yu-ri Lee),박재현(Jaehyeon Park),이승용(Seung-Yong Lee),진경태(Gyoung-Tae Jin),이창근(Chang-Keun Yi),조성호(Sung-Ho Jo),최우성(Woosung Ch 한국에너지기후변화학회 2021 한국에너지기후변화학회 학술대회 Vol.2021 No.11
탄소 중립의 성공만이 온난화 현상을 가속화시키는 이산화탄소의 배출을 원천적으로 차단하고, 지구 온도상승을 억제하여, 세계적인 생태계 균형을 유지하게 한다. 연소 후 포집 기술은 연소 전 또는 순산소 연소와 같은 기술보다 적용이 쉽고, 대규모 이산화탄소 배출 오염원의 이산화탄소 배출을 감소시킨다. 아민계 용액을 이용한 연소 후 이산화탄소 포집 기술이 벤치마크 기술로 평가된다. 하지만, 장치 부식, 용액의 성능감소 등의 문제들이 해결되지 못하였고, 이러한 문제들을 회피할 수 있도록 건식 아민계 흡수제가 개발되고 있다. 본 연구는 아민계 건식 이산화탄소 흡수제의 성능을 평가하고, 고속 유동층인 흡수탑의 최적 설계 방안을 saturation carrying capacity를 고려하여 제시하는 것을 목적으로 수행되었다. 흡수제 성능은 다소 낮게 평가되었지만, 아민계 흡수제를 적용할 경우 최적 설계값을 확인하였다(Superficial gas velocity=1.56 m/s, sorbent flux=6.5 kg/㎡s).
Potassium계열 흡수제를 이용한 50 Nm³/h급 연소 후 건식 CO₂ 포집 공정: 재생 조건 최적화
원유섭(Yooseob Won),김재영(Jae-Young Kim),박영철(Young Cheol Park),이창근(Chang-Keun Yi),남형석(Hyungseok Nam),우제민(Je-Min Woo),진경태(Gyoung-Tae Jin),박재현(Jaehyeon Park),이승용(Seung-Yong Lee),조성호(Sung-Ho Jo),신명식(Myung-Sik 한국에너지기후변화학회 2020 한국에너지기후변화학회 학술대회 Vol.2020 No.11
25 Nm³/h 규모의 건식 이산화탄소 포집 장치에서 PEI 흡수제의 이산화탄소 포집 성능 및 재생에너지 분석
원유섭(Yooseob Won),김재영(Jae-Young Kim),남형석(Hyungseok Nam),박영철(Young Cheol Park),이유리(Yu-ri Lee),정수영(Su Yeong Jung),박재현(Jaehyeon Park),이승용(Seung-Yong Lee),진경태(Gyoung-Tae Jin),이창근(Chang-Keun Yi),조성호(Sung-Ho 한국에너지기후변화학회 2021 한국에너지기후변화학회 학술대회 Vol.2021 No.5
K계열 함침 탄소계 흡착제의 실내 저농도 이산화탄소 흡착성능 강화
정세은,이유리,원유섭,김재영,장재준,김하나,조성호,박영철,남형석,Jeong, Se-Eun,Wang, Shuang,Lee, Yu-Ri,Won, Yooseob,Kim, Jae-Young,Jang, Jae Jun,Kim, Hana,Jo, Sung-ho,Park, Young Cheol,Nam, Hyungseok 한국화학공학회 2022 Korean Chemical Engineering Research(HWAHAK KONGHA Vol.60 No.4
Relatively high indoor CO<sub>2</sub> concentration (>1,000 ppm) has a negative impact on human health. In this work, indoor CO<sub>2</sub> adsorbent was developed by impregnating KOH or K<sub>2</sub>CO<sub>3</sub> on commercial activated carbon, named as KOH/AC and K<sub>2</sub>CO<sub>3</sub>/AC. Commercial activated carbon (AC) showed relatively high BET surface area (929 m<sup>2</sup>/g) whereas KOH/AC and K<sub>2</sub>CO<sub>3</sub>/AC presented lower BET surface area of 13.6 m<sup>2</sup>/g and 289 m<sup>2</sup>/g. Two experimental methods of TGA (2,000 ppmCO<sub>2</sub>, weight basis) and chamber test (initial concentration: 2,000 ppmCO<sub>2</sub>, CO<sub>2</sub> IR analyzer) were used to investigate the adsorption capacity. KOH/AC and K<sub>2</sub>CO<sub>3</sub>/AC exhibited similar adsorption capacities (145~150 mg<sub>CO2</sub>/g), higher than K<sub>2</sub>CO<sub>3</sub>/Al+Si supports adsorbent (84.1 mg<sub>CO2</sub>/g<sub>sample</sub>). Similarly, chamber test also showed similar trend. Both KOH/AC and K<sub>2</sub>CO<sub>3</sub>/AC represented higher adsorption capacities (KOH/AC: 93.5 mg<sub>CO2</sub>/g K<sub>2</sub>CO<sub>3</sub>/AC: 94.5 mg<sub>CO2</sub>/g<sub>sample</sub>) K<sub>2</sub>CO<sub>3</sub>/Al+Si supports. This is due to the KOH or K<sub>2</sub>CO<sub>3</sub> impregnation increased alkaline active sites (chemical adsorption), which is beneficial for CO<sub>2</sub> adsorption. In addition, the regeneration test results showed both K-based adsorbents pose a good regeneration and reusability. Finally, the current study suggested that both KOH/AC and K<sub>2</sub>CO<sub>3</sub>/AC have a great potential to be used as CO<sub>2</sub> adsorbent for indoor CO<sub>2</sub> adsorption.
폐플라스틱 열분해유 분리 및 촉매 업그레이딩을 통한 열분해유 분리공정 개발
( Shuang Wang ),김하나 ( Hana Kim ),이도연 ( Doyeon Lee ),황병욱 ( Byung Wook Hwang ),원유섭 ( Yooseob Won ),김대욱 ( Dae Wook Kim ),남형석 ( Hyungseok Nam ),류호정 ( Ho-jung Ryu ) 한국폐기물자원순환학회(구 한국폐기물학회) 2020 한국폐기물자원순환학회 추계학술발표논문집 Vol.2020 No.-
본 연구에서는 폐플라스틱을 열분해하여 얻은 폐플라스틱 열분해유에 대해 2 kg/hr 규모의 열분해 오일 분리 시스템에서 열 및 촉매 크래킹 실험을 수행하였다. 연료 분리 과정에서 바이오 오일의 특성을 개선하기 위해 Zeolite 4A와 MDC-7 (Cu-based catalyst) 의 두 가지 촉매가 사용되었다. 결과는 중유 (HO, heavy oil) 분획(> C23)이 열 및 촉매 크래킹에 의해 23.6 wt.%에서 19.8 wt.%로 감소되었음을 보여준다. 그리고 바이오 오일의 산소 함량은 3.36 wt.%이나 열 및 촉매 크래킹을 통해 1.76 wt.% (열 크래킹), 0.95 wt.% (Zeolite 4A 촉매크래킹)와 0.75 wt.% (MDC-7 촉매 크래킹)로 감소되었다. 또한 MDC-7 (Cu-based catalyst) 촉매는 경유 (LO: light oil, 19.72 wt.%) 분획 (C6-C10)을 생성하는 데 도움이 되고, Zeolite 4A 촉매는 중간 오일 (MO: mediumoil, 62.42 wt.%) 분획 (C11-C22)을 생성하는 데 도움이 되었다. MDC-7 촉매는 dehydration, decarboxylation와 oligomerization 반응을 주로 일으키지만 Zeolite 4A 촉매는 주로 decarbonylation와 aromatization 반응이 일어나기 때문으로 사료된다. 마지막으로 촉매 크래킹으로 업그레이드 된 폐플라스틱 열분해유의 물성 (HHV, 점도, Cloud & Pour points, PH, 등)은 폐플라스틱 열분해유보다 우수하며 석유 연료에 매우 가깝다. 따라서 열 및 촉매 크래킹 결과를 바탕으로 업그레이드 된 폐플라스틱 열분해유를 얻기 위한 효과적인 촉매 및 공정을 설계하는 데 도움이 될 것이다.