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라호원,윤성민,박성권,서명원,윤상준,문태영,김재호,김용구,이재구 한국공업화학회 2015 한국공업화학회 연구논문 초록집 Vol.2015 No.0
최근 바이오매스를 이용한 열화학적 전환 공정에 대한 많은 연구가 진행되고 있다. 바이오매스는 다량의 휘발분을 함유하고 있어 열분해 과정에서 여러가지 형태의 생성물이 발생하게 된다. 생성물 성분의 열분해 과정에서 발생되는 Gas, Tar, char의 생성물 분포와 Tar, Gas의 주요 성분 분석의 자료가 열화학적 전환공정의 운전이나 설계에 반드시 필요한 자료이다. 대부분의 열분해 과정은 낮은 승온 조건에서 오랜시간동안 진행이되면서 실제 반응기의 운전 조건과는 많은 차이가 발생하는 결과값을 얻게 된다. 이러한 문제점을 극복하기 위하여 급속가열이 가능한 Wiremesh reactor를 이용하여 약 800~1,000°C/sec의 승온 조건에서 열분해 실험을 실시하였다. 질소를 이용하여 반응기 내부를 불활성 조건으로 생성한 후에 약600~800°C조건에서 실험 후 생성되어진 Char, Gas, Tar 성분에 대한 분석을 실시하였다. Gas 성분은 methanizer와 FID 가 장착되어진 Gas chromatography를 이용하여 분석하였으며, Tar 성분은 용매를 이용하여 추출한후 GCMSD를 이용하여 분석을 진행하였다.
바이오디젤 제조공정의 부산물을 이용한 가스화 특성 연구
라호원,윤성민,박성권,서명원,윤상준,문태영,김용구,김재호,이재구 한국공업화학회 2015 한국공업화학회 연구논문 초록집 Vol.2015 No.0
바이오 디젤의 생산 과정에서 부산물로 생성되어지는 글리세린은 주로 정제 공정을 거쳐 화장품이나 기타 원료로 사용되어지고 있다. 그러나 화장품이나 원료로 사용하기 어려운 순도를 가지거나, 다량의 불순물을 함유하고 있는 경우는 주로 폐기물로 처리되어지고 있는 상황이다. 정제 후 낮은 등급의 글리세린을 이용하기 위한방법으로 분류층 가스화 장치의 연료로 이용하는 가능성에 대한 실험을 실시하였다. 본 연구에서는 바이오 디젤 생산과정에서 발생되는 글리세린을 분류층 가스화장치에 공급하여 가스화 특성 실험을 실시하였다. 글리세린의 발열량은 약3900kcal/kg 수준으로 석탄 슬러리를 이용하는 경우와 유사한 특성을 보였으며, 글리세린중 Ash 성분이 거의 없는 특성을 나타냈다. 고압 모노펌프를 이용하여 반응기에 글리세린을 공급하였으며, O2/Fuel Ratio, 반응 압력등을 변경하면서 가스화기의 온도 변화와 합성가스 조성, 탄소전환율, 냉가스효율등의 변화 특성을 실험하였다.
라호원,서명원,김재호,이재구,김용구,윤성민,가명훈,이해룡,윤상준 한국공업화학회 2015 한국공업화학회 연구논문 초록집 Vol.2015 No.1
가스화 기술은 기존의 고체 연료를 취급이 용이한 가스상으로 전환하는 기술로 세계 각국에서 많은 연구가 진행되고 있다. 산업 공정에서 댜양한 형태의 폐수가 발생되어지고 있으며, 그중 에너지 자원으로 활용 가능성이 높은 저발열량 유류계 폐수를 활용할 방법으로 석탄 슬러리 제조 연구를 수행하였다. 습식 분류층 가스화 기술에는 석탄과 물을 혼합하여 슬러리 형태로 공급을 하게 된다. 석탄슬러리 제조과정에서 사용되는 물 대신에 유류계 폐수를 사용함으로써 폐수 내 포함되어 있는 휘발성유기화합물(VOCs)은 석탄과 함께 연료로 사용되고, 중금속은 석탄 회재와 함께 슬래그화되어 환경적으로 무해하게 배출 및 활용할 수 있는 장점을 가지고 있다. 본 연구에서는 석탄과 유류계 폐수의 혼합에 따른 고농도 슬러리 제조를 위한 최적의 조합에 대한 연구를 수행하였다.