• 제목/요약/키워드: 연료 개질

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40㎾ 인산형 연료전지 발전시스템 개발현황 (The Status of the Development of 40㎾ PAFC System)

  • 전진석;오영삼;김창구;최동수;방효선
    • 한국에너지공학회:학술대회논문집
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    • 한국에너지공학회 1994년도 추계학술발표회 초록집
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    • pp.33-36
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    • 1994
  • 연료전지는 최근에 들어서 고효율, 저공해 에너지기기로서 각광을 받으면서 국내에서는 범국가적 연구개발사업으로 한국형 제1세대 연료전지가 될 40㎾급 인산형 연료전지 발전시스템 개발이 '90년 8월에 착수하여 '95년 7월까지 진행되며, 그 연료전지 시스템의 주요 구성요소인 연료개질기, 전지스택 그리고 전력변환기는 (주)유공, (주)호남정유 및 (주)금성산전이 각각 개발하였으며, 가스공사는 종합적으로 연료전지 시스템 연계, 제어 및 운용을 담당하여 연료전지 개발사업에 체계적이고 종합적인 협동연구를 시도하여왔다.

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고순도 수소생산을 위한 고온전이 반응 연구 (Investigation of the High Temperature Shift for a Generation of High Purity Hydrogen)

  • 임문섭;전영남
    • 공업화학
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    • 제19권2호
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    • pp.157-160
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    • 2008
  • 탄화수소 계열의 연료로부터 고순도의 수소를 생산하는 것은 연료전지의 효율적인 운전과 밀접하다. 일반적으로 대부분의 탄화수소 연료에서 수소를 생산하는 과정은 수소, 일산화탄소, 이산화탄소와 수증기 혼합물이 생성되는 개질 과정 및 일산화탄소를 저감하는 전이반응과 선택적 산화반응 과정으로 구성되어 있다. 전이반응은 일산화탄소를 이산화탄소로 전환하는 동시에 수소가 생성되는 고온 전이와 저온전이로 구성된 두 단계의 촉매전환 공정이다. 일반적으로 개질기에서 생성된 개질 가스는 고온전이 반응기를 거쳐 일산화탄소 농도를 3~5%까지 저감한다. 본 연구에서는 고온전이 반응기를 설계 및 제작하여 일산화탄소 농도를 2~4%까지 저감하였다. 고온전이 반응에서 철이 첨가한 촉매(G-3C)를 사용하여 부분산화 개질에서 생성된 일산화탄소를 이산화탄소로 전환하였다. 그리고 고온전이 영향인자인 수증기 주입량, 개질 가스 조성, 반응온도, 개질 가스 주입량변화에 대한 연구를 진행하였다.

폴리머 개질 아스팔트의 생산 및 시공 온도 저감기술 평가 (The Evaluation of Technology for Temperature Reduction of Mixing & Compaction for Polymer Modified Asphalt)

  • 조신행;유주열;이진구;김낙석
    • 한국방재학회:학술대회논문집
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    • 한국방재학회 2010년도 정기 학술발표대회
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    • pp.46.2-46.2
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    • 2010
  • 아스팔트 포장의 공용성능 행장을 위해 널리 사용되고 있는 폴리머 개질 아스팔트(PMA)는 높은 생산온도와 다짐온도로 인해 생산 시 연료 소비가 많고 시공관리가 어려운 단점을 가지고 있다. 이에 중온형 아스팔트 기술을 접목하여 고온에서의 아스팔트 점도를 낮춤으로써 이와 같은 문제점을 해결하고자 하였다. 바인더의 전반적 공용성능 향상을 위해서 폴리머 (SBR)와 작업성 개선을 위해 Wax 및 기타 첨가제를 혼합하여 아스팔트 바인더를 제조하였으며, 실험결과 PG 82-22의 높은 공용등급의 바인더를 얻었으며, 생산 및 시공온도는 기존의 PMA 아스팔트와 달리 일반 스트레이트아스팔트와 비슷한 수준을 확보하였다. 이를 이용한 아스팔트 혼합물의 공용 성능 면에서도 PMA개질 아스팔트와 비슷한 수준을 나타내었다.

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난류예혼합 플랫버너의 유동해석과 화염구조 (The Flow analysis and the Flame structure of Turbulent Premixed Flat Burner)

  • 김헌주;윤봉석;허수빈;박재민;이도형
    • Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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    • 제35권4호
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    • pp.397-405
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    • 2011
  • 친환경 대체에너지의 한 분야인 수소에너지는 물의 전기분해와 화석연료의 개질을 통해 얻어 진다. PEMFC용 개질기에 적용 가능한 난류예혼합 방식의 메탈화이버 플랫버너를 제작하였다. 공급열 량에 따른 연소영역의 평균온도분포와 CO, HC, $CO_2$$O_2$등 각종 화학종의 평균농도로 플랫버너의 화염구조 및 특성을 조사하여 개질기 적용 가능성을 확인하였다. 그리고 PIV 유동실험결과와 유동수 치해석 결과를 비교 분석하여 차후 PEMFC용 개질기 개발에 있어 수치해석을 적용하기 위한 기초연구를 진행하였다.

천연가스의 수증기 및 이산화탄소 복합 개질을 이용한 수소 생산 공정 개발 (Development of hydrogen production process using combined steam and $CO_2$ reforming of natural gas)

  • 서유택;서동주;노현석;정운호;구기영;장원진;윤왕래
    • 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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    • 한국신재생에너지학회 2007년도 추계학술대회 논문집
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    • pp.75-78
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    • 2007
  • 천연가스의 수증기 및 이산화탄소 복합 개질은 탄화수소화합물과 이산화탄소를 원료로 사용하여 수소를 생산하는 공정으로, 온실가스로 지목되고 있는 주요 화합물을 수소와 일산화탄소 혼합 가스로 전환시켜 합성 반응 또는 연료전지에 사용할 수 있도록 해준다. 본 연구에서는 $MgAl_2O_4$를 지지체로 하는 니켈계 촉매를 제조하여 수증기 및 이산화탄소 복합 개질 반응에 사용하였으며, 기존의 수증기 개질촉매 적용 시 문제가 되었던 탄소 침적에 의한 촉매 비활성화를 피할 수 있었다. 개발된 촉매 레시피를 바탕으로 펠릿 촉매를 제조하여 0.1 bpd규모의 Fischer-Tropsch 합성 반응에 적용 가능한 튜브형 반응기에 적용하여 수증기 및 이산화탄소 복합 개질 반응을 실시하였으며, 반응기의 온도 구배, 가스 조성 변화를 관찰하였다. 반응 조건에 따른 촉매 및 반응기의 성능 최적화를 실시하여 최적 촉매 및 반응기 성능을 모색하고자 하였다.

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고체 산화물 연료전지 음극에서 개질 가스의 경쟁적 전기화학 반응 (Competitive electrochemical oxidation of reformate gas in SOFCs)

  • 김용민;배중면;배규종;김정현;이창보
    • 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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    • 한국신재생에너지학회 2008년도 춘계학술대회 논문집
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    • pp.5-8
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    • 2008
  • SOFC (Solid oxide fuel cell) has an advantage in the term of fuel flexibility, comparing with other kinds of fuel cells. In SOFC and fuel reformer cooperation system, the reformate gas with the various $H_2$/CO ratios is delivered into the anode of SOFC. In this situation, electrochemical oxidation reactions of the reformate gas in the anode are complex and competitive. In this paper, the effects of the composition of $H_2$ and CO on the overall electrochemical oxidation at Ni-YSZ anode are studied by testing the open circuit voltage (OCV) and current-voltage characteristics of single cells.

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디젤연료의 미립화에 따른 자열개질 반응특성에 관한 연구 (Atomization Effects of Diesel on Autothermal Reforming Reaction)

  • 배중면;윤상호;강인용
    • 한국분무공학회지
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    • 제11권4호
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    • pp.234-243
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    • 2006
  • Diesel autothermal reforming (ATR) is a chemical process to produce hydrogen for fuel cell applications. Several previous studies were carried out to identify technical issues in diesel reforming. It is hard to vaporize diesel due to its high boiling points. Liquid droplets of diesel result in inhomogeneous fuel mixing with other reactants such as $O_2\;and\;H_2O$, which leads to reduce the reforming efficiency and make undesired coke in reactor. To solve the fuel delivery issue, we applied an ultrasonic device as a fuel injection system. Ultrasonic injector (UI) remarkably enhanced the reforming efficiency. This paper will present the reforming results using UI. And we will discuss about atomization effects of diesel on autothermal reforming reaction.

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휴대용 연료전지를 위한 부탄 자열개질에 관한 연구 (Study on n-Butane Autothermal Reforming for Portable Fuel Cell)

  • 배규종;강인용;임성광;배중면;김주용;이찬호
    • 대한기계학회논문집B
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    • 제30권11호
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    • pp.1123-1130
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    • 2006
  • This study discusses about research efforts of hydrogen generation from hydrocarbon(e.g., diesel, gasoline, natural gas, and LPG), especially, butane reforming by using Autothermal Reforming Reaction (ATR) technology. Several catalysts were selected for butane ATR. Thermodynamic reactor conditions (temperature, $O_2$/C, S/C) are varied and reforming characteristics of 2 catalysts (Pt and Rh on ceramic supports) and 1 commercial catalyst (FCR-HC35) have been examined. To understand reaction behaviors in an ATR reactor comprehensively, temperature profiles of reactor were observed. By mass transfer limitation, fuel conversion decreases when GHSV increases. Significant temperature variation along the reactor was observed and it was mainly due reaction kinetics difference between exothermic oxidation and endothermic reforming reaction.

PEM 연료전지 및 하이브리드 시스템의 설계변수 해석 (Design Parametric Analysis of PEM Fuel Cell and Hybrid Systems)

  • 유병준;이영덕;안국영;김동섭
    • 대한기계학회논문집B
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    • 제31권5호
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    • pp.448-456
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    • 2007
  • Performance of PEM fuel cell systems and hybrid systems combining a PEMFC with a gas turbine have been evaluated. Two different reforming methods(steam reforming and autothermal reforming) were considered. Performances of fuel cell systems with two reforming methods were compared and effects of various design parameters on the system performance were investigated. Configurations of PEM fuel cell systems with two reforming methods have been revised to accommodate a gas turbine, resulting in PEMFC/GT hybrid systems. Performance of the hybrid systems were analyzed and compared with those of PEM systems. Influences of major design parameters on the hybrid system performance were also investigated.

연료전지 적용을 위한 동축원통형 수증기 개질기의 연구 (Investigation of the coaxial cylindrical steam reformer for fuel cell applications)

  • 박준근;이신구;배중면;김명준
    • 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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    • 한국신재생에너지학회 2007년도 추계학술대회 논문집
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    • pp.113-116
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    • 2007
  • Performance of a steam reformer can be improved by using a coaxial cylindrical reactor, because the design can enhance the heat transfer for the steam reforming reaction, which is the one of main rate-determining steps of overall reactions. The objective of this study is to investigate the coaxial cylindrical reactor numerically. Pseudo-homogeneous model and one medium approach are incorporated for the chemical reactions, and models are validated with experimental results. The catalyst of the coaxial cylindrical reactor is 67% for one of the cylindrical reactor, but fuel conversion of the coaxial cylindrical reactor is increased by 10%. Heat flux profiles are investigated by modified Nusselt number and heat flux which is transported from the product gas to the catalyst bed affecting performance of the steam reformer.

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