3D IR 매트릭스 버너에 의한 모사 바이오가스 촉매 개질 연구 (The Study of Model Biogas Catalyst Reforming Using 3D IR Matrix Burner)

서지정보

· 발행기관 : 대한환경공학회
· 수록지 정보 : 대한환경공학회지 / 34권 / 12호 / 840 ~ 846페이지
· 저자명 : 임문섭, 전영남

초록

현재 이산화탄소에 의한 지구기후변화는 세계적으로 논의되고 있다. 화석연료를 대신할 수 있는 청정 연료를 찾고 있다. 에너지 생산을 위한 지속가능한 바이오가스 사용은 이산화탄소 배출에 기여하지 않아 온난화가스를 줄이는데 높은 잠재력을 가지고 있다. 모사 바이오가스(메탄 : 이산화탄소 = 60% : 40%)를 이용한 높은 수소 합성가스 생산을 위한 촉매 수증기 개질연구를 하였다. 표면연소의 3D 적외선 매트릭스 버너에 바이오가스를 적용하였다. 개질기에는 Ru 촉매를 이용하였다. 변수별 연구로 수증기/탄소 비, 바이오가스 성분비, 공간속도, 개질기 온도를 진행하였다. 수증기/탄소 비, 바이오가스 성분비, 공간속도, 개질기 온도가 각각 3.25, 60% : 40%, 14.7 L/g･hr, 550℃일 때, 수소 농도, 메탄 전환율이 최대값을 나타내었다. 위 조건에서 수소 수율, 수소/일산화탄소 비, 일산화탄소 선택도, 에너지 효율은 0.65, 2.14, 0.59, 51.29%를 나타내었다.

영어초록

Global climate changes caused by CO2 emissions are currently debated around the world; green sources of energy are being sought as alternatives to replace fossil fuels. The sustainable use of biogas for energy production does not contribute to CO2emission and has therefore a high potential to reduce them. Catalytic steam reforming of a model biogas (CH4 : CO2 = 60%: 40%)is investigated to produce H2-rich synthesis gas. The biogas utilized 3D-IR matrix burner in which the surface combustion is applied.
The ruthenium catalyst was used inside a reformer. Parametric screening studies were achieved as Steam/Carbon ratio, biogas component ratio, Space velocity and Reformer temperature. When the condition of Steam/Carbon ratio, CH4/CO2 ratio, Space velocity and Refomer temperature were 3.25, 60% : 40%, 14.7 L/g･hr and 550℃ respectively, the hydrogen concentration and methane conversion rate were showed maximum values. Under the condition mentioned above, H2 yield, H2/CO ratio, CO selectivity and energy efficiency were 0.65, 2.14, 0.59, 51.29%.

참고자료

· 없음