이산화탄소 및 스팀을 이용한 바이오매스 촤 가스화 반응에 관한 연구

국문 초록 (Abstract)

최근 탄소 중립적 특성 등 에너지원으로서의 장점을 지닌 목질계 바이오매스, 연료가 신 재생에너지의 한 축으로 주목받고 있으며, 바이오매스 연료를 에너지화 핵심되는 말 : 바이오매스, 가스화, CO2, Steam, 활성화에너지, 온도하는 방법으로 가스화가 중요시되고 있다. 이러한 가스화 시스템에서 일어나는 반응들은 가스상 반응과 고체와의 다상 반응으로 나눌 수 있는데, 이중 다상반응인 C(s)와 CO2, Steam 간의 반응을 실험적으로 연구하고 반응계수를 도출하였다.랩스케일 가스화 반응기를 통해 바이오매스 연료를 열분해하고, 남은 Char 를 CO2, Steam 을 각각 주입하여 가스화실험을 수행하였다. 반응기 온도는 850 ~ 1050 로 변화시키고, 가스농도에 따른 영향도 실험을 통해 알아본았다. . 실험결과 Diffusion 의 영향은 크지 않은 것으로 나타남에 따라, Kinetic limited control 로 가정하고 Shrinking-core model 로 실험 경과를 분석하였다. 이를 통해 반응속도 상수 k를 수하고, 그에 따라 각 반응의 활성화 에너지 E 값과 빈도인자 A 값을 구하였다 실험결과로 부터 얻은 계수들을 사용하여 상용 CFD 툴인 FLUENT 6.2 를 사용하여 수치계산을 수행하였고, 실험과 대체로 잘 맞는 결과를 얻었다. BET 측정도 하였는데, 비표면적의 변화에 따라 반응성이 영향을 받는 것을 알 수 있었다.