| 광주에너지연구소, 바이오매스 화학회로 가스화 연구 진전 | ||
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 화학회로 가스화는 새로운 가스화 개념으로서 격자산소로 순수산소를 대체하여 산소소스로 간주한다. 가스화 프로세스는 두 개의 독립된 반응기 속에서 나뉘어 진행된다. 가스화 반응기 속에서 격자산소와 연료의 비율을 제어하여 CO와 H2를 주요구성부분으로 하는 합성가스를 얻는다. 재생반응기 속에서 환원된 후의 가격이 저렴한 산화물이 공기에 의해 산화되어 격자산소를 회복한다. 산소 캐리어는 두 개의 반응기 속에서 순환되면서 화학회로 프로세스를 수행한다. 중국과학원 광주에너지연구소 폐기물처리 및 자원화이용 실험실은 메탄 화학회로 재조정, 바이오매스 화학회로 가스화, 3차원의 질서 있는 다공성 산소 캐리어 제조, 화학회로 가스화 트윈 베드(twin-beds)법 냉각상태 시뮬레이션 등에서 혁신적인 연구를 했다. 메탄 화학회로 재조정 과정에서 Ce-Fe-O를 산소 캐리어로 하고, 합성가스 가운데 H2/CO가 2에 근접되게 하며, 메탄 전환율은 98% 이상으로 끌어올림으로써 20개 순환 내에서 산소 캐리어가 양호한 활성을 유지하였으며, Ce/Fe>1(몰비)의 경우 산소 캐리어의 성능이 가장 뛰어났다. 바이오매스 화학회로 가스화 프로세스에서 적철광을 산소 캐리어로 활용하여 아르곤 가스 분위기 속에서 CO와 H2 부피 함유량이 85%, 생산율이 1.13㎥/kg, 가스화 효율이 77.8%, 탄소 전환율이 96%에 달했다. S/B가 0.85일 경우 H2/CO가 1에 근접했으며, 생산율은 1.53㎥/kg, 가스화율은 79.5%, 탄소 전환율은 98%에 근접했다. 무유화 에멀젼 공중합법(Emulsifier-free emulsion polymerization)을 적용하여 단순분산 폴리스티렌 마이크로스피어를 제조했으며, 또한 자기 조립을 통해 배열이 질서적인 템플릿을 얻었다. 이를 계기로 구멍 모양이 균일하고 공관(pore canal)이 질서 있게 배열된 3차원의 질서 있는 다공성 페로브스카이트형 산화물을 제조했다. 한편 바이오매스 처리량이 5kg/h인 냉각상태 트윈 베드를 구축했는데, 현재 오류수정단계에 놓여있다. 실험실의 관련 연구성과는 Engery & Fuels [2009, 23, 2095-2102], International Journal of Chemical Engineering [2009, doi:10.1155/2009/710515], 2011 Asia-Pacific Power and Energy Engineering Conference [2011 APPEC], 2011 International Conference on Thermal Treatment Technologies & Hazardous Waste Combustors Conference [2011, USA], 2012 Asia-Pacific Power and Energy Engineering Conference [2012 APPEC], <연소화학학보>[2011,39(12):ΧX-XX], <태양에너지학보>[2012], <농업공정학보>[2011,27(13):105-111], <석탄전환>[2010, 33(4): 83-89] 등 학술간행물에 발표되었다. 정보출처 : http://www.cas.cn/ky/kyjz/201110/t20111026_3385026.shtml |
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