• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 2006.06a
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• pp.17-20
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• 2006

한국에너지기술연구원에서는 가정용 고분자연료전지 열병합 발전시스템을 위한 통합형 천연가스 연료처리 시스템을 개발해 왔다. 가정용 시스템으로서 필수적인 소형화와 고효율을 현실화하기 위해, 연료처리 시스템의 각 단위 공정 즉 수증기 개질, 수성가스 전이, 선택적 산화 공정 등을 이중 동 심관형 반응기에 통합하여 상호 열교환이 용이하도록 반응기를 설계하였다. 현재 시험 운전 중인 Prototype-I 연료 처리 시스템은 1kW급 고분자 연료전지 열병합 발전 시스템에 개질 가스를 공급하기 위해 설계되었으며, 기초 성능은 정격 부하 운전시 열효율 78% (HHV 기준), 메탄 전환율 91%이다. 개질 가스 내 일산화탄소 농도는 고분자 연료전지 전극의 피독을 피하기 위해 10ppm 이하로 유지되어야 하며, Prototype-I 연료 처리 시스템은 백금과 루테늄 촉매를 적용한 선택적 산화 반응기를 통해 개질 가스 내 일산화탄소 농도를 10ppm 이하로 제거하였다. 일반 가정에서는 고분자 연료전지 시스템의 부하 변동이 예상되기 때문에 연료 처리 시스템의 부하 변동 운전 특성도 살펴보았다 정격 부하에서 80%, 60%, 40%로 부하를 변동하며 운전하였고, 각 부하에서 안정한 메탄 전환율과 10ppm이하의 일산화탄소 농도를 보였다. 80%까지는 열효율이 77%로 큰 변화를 보이지 않았으며, 60%에서는 76%, 40%에서는 72%로 열효율이 감소하는 현상을 보였다 연료 처리 시스템의 일일 시동-정지 운전시 내구성을 테스트 중이다. 현재까지 50여회의 일일-시동 정지를 시도하였다 시동 후 약 세 시간가량의 정력 부하 운전을 실시한 후 부하 변동을 실시하였고, 총 운전 시간 8시간 정도 운전한 후 시스템을 정지하였다 메탄 전환율과 일산화 탄소 농도, 열효율을 모니터링 하고 있으며, 현재까지 초기 성능을 그대로 유지하고 있다. 앞으로 일일시동-정지 운전 시험을 지속하면서 초기 시동 특성 및 부하 변동에 따른 응답 특성 개선, 그리고 연료전지와의 연계 운전을 실시할 예정이다

• Applied Chemistry for Engineering
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• v.19 no.2
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• pp.157-160
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• 2008

The generation of high-purity hydrogen from hydrocarbon fuels is essential for efficient operation of fuel cell. In general, most feasible strategies to generate hydrogen from hydrocarbon fuels consist of a reforming step to generate a mixture of $H_2$, CO, $CO_2$ and $H_2O$ (steam) followed by water gas shift (WGS) and CO clean-up steps. The WGS reaction that shifts CO to $CO_2$ and simultaneously produces another mole of $H_2$ was carried out in a two-stage catalytic conversion process involving a high temperature shift (HTS) and a low temperature shift (LTS). In a typical operation, gas emerges from the reformer is taken through a high temperature shift catalyst to reduce the CO concentration to about 3~5%. The HTS reactor was designed and tested in this study to produce hydrogen-rich gas with CO to a range of 2~4%. The iron based catalysts (G-3C) was used for the HTS to convert the most of CO in the effluent from the partial oxidation (POX) to $H_2$ and $CO_2$ at a relatively high rate. Parametric screening studies were carried out for variations of the following variables: reaction temperature, steam flow rate, components ratio ($H_2/CO$), and reforming gas flow rate.

• Environmental engineer
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• s.57
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• pp.14-17
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• 1991

• Journal of the Korean Institute of Gas
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• v.20 no.2
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• pp.1-9
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• 2016

Combined removal of n-heptane and carbon monoxide (CO) using a plasma-catalytic process was investigated. The performance of the plasma-catalytic process was compared with that of the catalyst-alone process to characterize the decomposition of n-heptane and CO with the operation parameters such as the type of catalyst, reaction temperature, and discharge power. From several sets of experiments, it was found that the decomposition efficiency of n-heptane mainly depended on the specific input energy rather than the reactor temperature, whereas the oxidation of CO on both the energy density and the reaction temperature. The results conducted over several metal oxide catalysts exhibited that the decomposition efficiency of n-heptane was in the order: $Pd/{\gamma}-Al_2O_3$ > $Ru/{\gamma}-Al_2O_3{\approx}Ag/{\gamma}-Al_2O_3$. Especially, $Pd/{\gamma}-Al_2O_3$ catalyst did hardly generate CO as a byproduct during the decomposition of n-heptane under an appropriate condition, revealing $CO_2$ selectivity of nearly 100%. The CO oxidation efficiency was largely affected by the type of catalyst ($Pd/{\gamma}-Al_2O_3$ > $Ru/{\gamma}-Al_2O_3$ > $Ag/{\gamma}-Al_2O_3$). At temperatures below $180^{\circ}C$, the plasma-catalytic process was more effective in the oxidation of CO, while above $180^{\circ}C$, the catalytic process resulted in slightly higher CO oxidation efficiency.

• Journal of the Korean Chemical Society
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• v.28 no.6
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• pp.374-383
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• 1984

In order to elucidate the effect of alkali promoter on chemisorption of carbon monoxide on silica supported transition metal catalysts we have investigated the infrared spectra for carbon monoxide chemisorbed on silica supported nickel with and without potassium coating within the frequency range of 1800 ~ 2100cm$^{-1}$ at various nickel concentrations and CO pressures. For the system without potassium coating the IR band intensities are found to greatly depend on the nickel conwgfra concentration although the band positions are scarcely affected. The band positions are nearly coincident with those reported by other people, but we have clarified that the 2057cm$^{-1}$ band arises from Ni(CO)$_4$ molecules physisorbed on silicagel. Besides this, the effect of temperature on CO chemisorption has also been investigated. On coating with potassium we have found that all the bands observed for the system without potassium coating suffer red shifts by 2 ~ 10cm$^{-1}$ and the formation of Ni(CO)$_4$ is inhibited. Furthermore, we have recognized that on the nickel surface with potassium coating a disproportionation may occur to yield carbon dioxide molecules.

• New & Renewable Energy
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• v.3 no.4
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• pp.77-89
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• 2007

폐기물의 플라즈마를 이용한 열분해-가스화-용융 처리공정은 청정연료 형태로 정화된 합성가스를 얻을 수 있고, 이 합성가스를 WGS 반응과 PSA 공법을 이용하면 고순도 수소로의 전환 및 회수가 가능하다. (주)애드플라텍에서는 자체 보유하고 있는 3톤/일급 플라즈마 폐기물 처리설비와 수소 정제/회수시스템을 연계하여, 페기물로부터 고순도 수소 생산($20Nm^3/h$이상)을 위한 플라즈마 폐기물 처리 추소 생산 통합시스템 개발을 진행하고 있다. 합성가스 내 질소 농도를 낮추기 위해 산소를 매질로 하는 100kw급 산소 플라즈마 토치를 제작하였다. 수소 정제/회수 시스템은 폐기물의 플라즈마 처리 후의 합성가스 생성량과 조성의 변화에 대응할 수 있도록 하였으며, WGS 반응기로 들어가는 합성가스를 가스 컴프레서를 통하여 최대 10기압으로 승압시키고, 고농도 일산화탄소의 효과적인 제거 및 열 회수 극대화가 이루어질 수 있는 최적의 가스처리 시스템으로 구현되도록 하였다. 설치 완료된 WGS 반응기의 성능시험을 플라즈마 처리설비와 연계하여 수행하였다. 합성가스 내 각각 34%와 25%의 일산화탄소 및 수소의 농도가 WGS 반응기를 거친 후, 일산화탄소는 0.1% 미만으로 제거되었으며 수소는 44%로 증가하여 WGS 반응기의 성능 수준이 매우 우수함을 확인하였다. 차기 년도에 설치/가동 예정인 수소 생산용 PSA는 최대 10기압 운전 및 상압재생 방식으로 운전되며 생산된 수소는 최소 99.99%이상의 고순도를 유지할 것으로 기대된다.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 2009.06a
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• pp.840-843
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• 2009

폐자동차의 최종처분 과정에서 발생하는 자동차 파쇄 폐기물(Automobile Shredder Dust)은 대부분이 고분자 화합물로 높은 발열량을 가지고 있다. 또한 할로겐족 원소가 포함된 난연성 고분자류가 많아 다이옥신의 생성 우려가 높은 고분자류와 다이옥신 생성의 촉매 역할을 할 수 있는 금속성분이 많이 함유되어 있어 가스화용융시스템에 적용하여 처리하기에 매우 적합한 폐기물이다. 본 연구에서는 ASR의 가스화 용융 시설에서 고농도 CO를 함유한 합성가스를 수성가스전환반응(Water Gas Shift reaction, WGS)을 이용하여 수소의 수율을 높이는 기술을 제시하였다. 가스화 용융 설비에서 배출되는 합성가스 조성을 기준으로 적합한 고정층 WGS 반응기를 설계하고, 고온 촉매(KATALCO 71-5M)와 저온 촉매(KATALCO 83-3X)를 사용하여 실험하였다. 수성가스 반응 후의 가스 조성은 온도가 상승할수록 일산화탄소가 줄어들고 이에 따라 수소와 이산화탄소 발생량이 증가 되어 고온 촉매를 사용했을 경우 일산화탄소 전환율 ($1-CO_{out}/CO_{in}$)은 55.6에서 95.8%까지 상승하였다. 동일한 온도조건에서는 촉매에 관계없이 $CO/H_2$가 감소할수록 전환율도 감소하는 경향을 보였지만 동일한 합성가스 조성에서 일산화탄소 전환율을 비교하면 저온 촉매가 고온 촉매보다 매우 우수함을 알 수 있었다.

• Proceedings of the Korea Air Pollution Research Association Conference
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• 2003.05b
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• pp.413-414
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• 2003

최근의 대기오염과 기후변화는 특정 지역에만 국한되지 않고 전지구 규모로 발생하고 있다. 따라서 인공위성에 탑재된 원격 센서들을 이용한 대기환경 모니터링이 주목을 받고 있다. 일산화탄소 (CO)는 OH 농도와 직접적인 관련이 있는 대류권 화학에서 매우 중요한 미량기체이며, 대기 중 lifetime이 약 2개월이므로 산불이나 대규모 공업단지에서 생성된 CO를 포함한 오염물질들의 추적자로 사용될 수 있다. 이러한 취지에서 MOPITT (Measurement of Pollution in The Troposphere) 기기가 개발되어, 1999년에 지구관측위성인 Terra에 탑재되어 CO 및 CH$_4$ 모니터링을 수행하고 있다. (중략)

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2013.02a
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• pp.240-240
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• 2013

PLS-II 저장링 진공시스템의 주 배기 장치로 설치되어 운용되고 있는 조합펌프(NEG+이온펌프)의 성능을 측정하였다. 이 조합펌프는 60 l/s 또는 30 l/s의 이온펌프와 WP950 (ZrVFe) getter module (1~3개)로 구성되어 있다. 이 펌프의 배기속도를 활성화 방법에 따라 측정하여 성능을 검증하고 재활성화 빈도, 흡착률을 실험적으로 측정하였다. 배기속도는 수소, 일산화탄소, 수소+일산화탄소의 혼합기체를 사용하여 측정하여 보고하고자 한다.

• Journal of the Korean Chemical Society
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• v.18 no.2
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• pp.117-125
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• 1974

The catalytic reaction between carbon monoxide and oxygen was investigated in the presence of catalysts which were specially treated by applying an annealing method at different monoxide and oxygen and at reaction temperatures in the region of partial pressures of carbon $40^{\circ}C$ to $95^{\circ}C$. The oxidation rate is highest on NiO annealed at low temperature in vacuum. The data has been correlated with the first order kinetics, and the activation energies from the Arrhenius equation are found to be 4Kcal/mole in the region of the experimental temperatures. The excess oxygen in NiO obtained from the decomposition of $NiCO_3$does not cause activation at $95^{\circ}C$. But NiO catalysts annealed again in vacuum display activation even at $40^{\circ}C$. The quantity of the excess oxygen in NiO surfaces seems to be the controlling factor in determining the rates of oxidation of carbon monoxide.