팜유의 촉매수소화반응에 관한 반응속도론적 연구

국문 초록 (Abstract)

수소화 반응 촉매를 개발하여 국내의 촉매 시장의 다양화시키며 촉매의 해석방법을 연구함으로써, 국내 수소화 촉매분야의 노하우를 축적하고 세계 촉매 시장에 있어 국가 경쟁력에 크게 기여 하고, 수소화 촉매 제조의 국산화를 이루기 위해 개발한 촉매를 이용하여 반응속도론적 연구를 통한 촉매의 반응 특성을 연구하였다. 오일의 수소화공정에서 운전 변수인 수소 공급 압력, 반응온도를 조절하여 오일내의 각 지방산 성분변화를 얻고, 이를 통한 Kinetic Data를 Pow-law Kinetic Model, Langmuir-Hinshelwood Kinetic Model을 이용하여 비교를 통해, 본 연구에서 개발된 촉매의 수소화 반응에서의 모델식을 선정하였다. 또, 수소화 반응에 있어 공정변수에 따라 요오드값의 변화를 측정하고 이 또한 Kinetic Model을 이용하여 해석하였다. 반응속도 모델 선정은 Power-Law kinetic model 식이 반응실험 결과를 잘 표현했다. Langmuir-Hinshelwood kinetic model 식에서 Linoleic acid의 수소화반응속도에서 반응물과 생성물 그리고 수소가 촉매 활성점에 흡착하는 경우, 반응물과 생성물이 촉매 활성점에 흡착하는 경우, 반응물과 수소가 촉매 활성점에 흡착하는 경우모두를 만족 하였고, Oleic acid의 수소화 반응속도의 경우 반응물과 수소가 촉매 활성점에 흡착하는 경우만을 만족하였다. 수소화 반응속도는 수소의 공급 압력 보다 반응온도의 영향이 더 크다. 요오드가 변화 모델은 수소 공급 압력, 수소화반응온도에 대해 잘 표현했다.

목차 (Table of Contents)

• Ⅰ. 서 론 1
• 1-1. 연구배경 및 필요성 1
• 1-2. 이론적 배경 3
• 1-3. 반응 속도식 모델. 7
• 1-3-1. Power-law Kinetic Model 7
• 1-3-2. Langmuir-Hinshelwood Kinetic Model 9
• 1-4. 요오드값 변화 속도 12
• 1-5. 연구 목적 13
• Ⅱ. 실험 방법 및 분석 14
• 2-1. 촉매 분석 14
• 2-1-1. N2 Adsorption-desorption(BET) 14
• 2-1-2. X-ray Diffraction(XRD) 14
• 2-1-3. Thermogravimetric Analysis(TGA) 14
• 2-2. 실험 방법 15
• 2-3. 분석 방법 18
• 2-3-1. 요오드가분석(IV) 18
• 2-3-2. Gas Chromatography분석(GC) 21
• 2-3-3. 수치해석 24
• Ⅲ. 결과 및 고찰 25
• 3-1. 촉매 특성 분석 결과 25
• 3-2. 오일 분석 결과 25
• 3-3. 반옹 속도식 모델 31
• 3-3-1. Pow-Law Kinetic Model 31
• 3-3-2. Langmuir-Hinshelwood Kinetic Model 38
• 3-3-3. 요오드가 변화 모델 47
• Ⅳ. 결론 53
• 참고문헌 54