• 제목/요약/키워드: Bio-gas

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경유와 바이오오일 혼합연료의 연소에 대한 실험연구 (Experimental Study on Combustion of Boiler Fuel Made of Light-Oil and Bio-Oil)

  • 양제복;이인구;황경란
    • 한국연소학회:학술대회논문집
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    • 한국연소학회 2012년도 제45회 KOSCO SYMPOSIUM 초록집
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    • pp.201-204
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    • 2012
  • Combustion characteristics of boiler fuels made of bio-oil and light-oil were experimentally investigated. Bio-oil was obtained by fast pyrolysis of woody biomass. Emulsion fuel made by mixing bio-oil (up to 30wt%) with light-oil and surfactant was completely burnt, resulting in the formation of combusted gas containing CO concentration less than 10ppm. Simple mixtures of bio-oil and light-oil with separate delivery lines also gave nice combustion characteristics.

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도시가스용 바이오가스 메탄농축공정 최적화 (Optimization of Bio-Methane Gas Enrichment Process for City Gas Supply)

  • 고상욱;이경진;문명환;백주홍;고재욱
    • 한국가스학회지
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    • 제21권4호
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    • pp.76-83
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    • 2017
  • 국내의 늘어나는 천연가스의 수요를 충족시키면서 지구온난화에 대한 대안으로 바이오가스를 도시가스로 활용하는 방안이 자연스럽게 주목받고 있다. 도시가스사업법의 개정을 통해 바이오가스의 생산 및 공급의 제도적인 기반을 구축했지만, 바이오가스내의 불순물을 제거하고 이산화탄소를 분리하여 고순도의 메탄을 제조하는 국내 기술이 부족하여 실질적인 활용이 어려운 상황이다. 따라서 본 연구에서는 고순도의 바이오메탄 농축을 위하여 멤브레인(Membrane)법, 물흡수법(Water absorption), 화학흡수법(Chemical absorption), 흡착법 4가지의 공법을 적용하여 각 시스템별 운전시나리오를 작성하고 비교하여 최적공법을 도출하였으며, 시스템별 케이스 연구를 통해 최적의 시스템을 구축할 수 있었다. 이를 이용하여 순도 97%이상의 바이오메탄을 생산하여 도시가스로 이용하기에 충분하였으며, 회수율이 98%를 넘어 그간 경제성이 없어 버려지던 소량의 바이오 가스도 회수하여 활용 할 수 있게 되었다.

석탄층 메탄가스 생산 특성을 고려한 포집시스템 최적 운영조건 노달분석 (Nodal Analysis of Optimum Operating Condition on Gathering System Considering Coalbed Methane Production Characteristics)

  • 정우동;조원준;이제설;유혜진;서문혁
    • 한국가스학회지
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    • 제22권3호
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    • pp.65-73
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    • 2018
  • 석탄층 메탄가스는 압력에 따라 비선형적인 탈착곡선을 보이므로 이를 고려하여 적절한 생산시스템이 구성되어야 한다. 석탄층 메탄가스 생산설비의 용량 및 규격은 시스템의 경계조건인 탄층 내 가스 유량과 압력조건에 의해 결정되며 이러한 특성을 분석하는 것은 가스 생산 증진을 위해 필수적이다. 본 연구를 위해 대표적인 미국 CBM 상용가스전인 San Juan 지역의 저류전산 모델을 구성하여 가스 유입방정식을 산출하였고, 이를 전체 생산시설의 경계조건으로 활용하였다. 또한 생산시설 내 가스 유량에 따른 압력감소의 영향을 분석하기 위해 생산설비 유동 분석시뮬레이터를 이용하여 노달분석을 수행하여 생산시설의 적정 규격 및 운영조건을 결정하였다. 이를 통해 석탄층 메탄가스 가스전의 최적 수송, 생산 및 포집시스템 설계 기준을 제시하였다.

Low Calorific Gasturbine 매립지 적용 및 유리온실 운용기술 설계 (Design for Landfill Gas Appliation by Low Calorific Gas Turbine and Green House Optimization Technology)

  • 허광범;박정극;이정빈;임상규
    • 신재생에너지
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    • 제6권2호
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    • pp.27-32
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    • 2010
  • Low Calorific Gas Turbine (LCGT) has been developed as a next generation power system using landfill gas (LFG) and biogas made from various organic wastes, food Waste, waste water and Livestock biogas. Low calorific fuel purification by pretreatment system and carbon dioxide fixation by green house system are very important design target for the optimum applications of LCGT. Main troubles of Low Calorific Gas Turbine system was derived from the impurities such as hydro sulfide, siloxane, water contained in biogas. Even if the quality of the bio fuel is not better than natural gas, LCGT may take low quality gas fuel and environmental friendly power system. The mechanical characterisitics of LCGT system is a high energy efficiency (>70%), wide range of output power (30 kW - 30 MW class) and very clean emission from power system (low NOx). A green house has been designed for four different carbon dioxide concentration from ambient air to 2000 ppm by utilizing the exhaust gas and hot water from LCGT system. LCGT is expected to contribute achieving the target of Renewable Portfolio Standards (RPS).

A comparison study of extraction methods for bio-liquid via hydrothermal carbonization of food waste

  • Bang, YeJin;Choi, Minseon;Bae, Sunyoung
    • 분석과학
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    • 제31권3호
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    • pp.112-121
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    • 2018
  • The hydrothermal carbonization method has received great attention because of the conversion process from biomass. The reaction produces various products in hydrochar, bio-liquid, and gas. Even though its yield cannot be ignored in amount, it is difficult to find research papers on bio-liquid generated from the hydrothermal carbonization reaction of biomass. In particular, the heterogeneity of feedstock composition may make the characterization of bio-liquid different and difficult. In this study, bio-liquid from the hydrothermal carbonization reaction of food wastes at $230^{\circ}C$ for 4 h was investigated. Among various products, fatty acid methyl esters were analyzed using two different extraction methods: liquid-liquid extraction and column chromatography. Different elutions with various solvents enabled us to categorize the various components. The eluents and fractions obtained from two different extraction methods were analyzed by gas chromatography with a mass spectrometer (GC/MS). The composition of the bio-liquid in each fraction was characterized, and seven fatty acid methyl esters were identified using the library installed in GC/MS device.

LPG/바이오디젤 혼합연료를 사용하는 직접분사식 디젤엔진의 성능 및 배기특성에 관한 연구 (Study on the Performance and Emission Characteristics of a DI Diesel Engine Operated with LPG / Bio-diesel Blended Fuel)

  • 이석환;오승묵;최영;강건용
    • 한국가스학회지
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    • 제14권1호
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    • pp.8-14
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    • 2010
  • 본 연구에서는 LPG/바이오디젤 혼합연료의 직접분사식 디젤엔진 적용성에 관한 실험을 수행하였다. 특히, 혼합연료를 엔진에 적용하는 경우 엔진성능, 배출가스 (미연탄화수소, 일산화탄소, 질소산화물, 이산화탄소), 연소안정성에 대한 실험을 1,500 rpm의 엔진회전수 조건에서 수행하였다. 바이오디젤은 질량대비 20-60% 범위로 LPG에 혼합하였다. 바이오디젤을 40% 이상 혼합하는 경우 엔진은 모든 부하영역에서 매우 안정적으로 연소되었다. 바이오디젤의 혼합율이 증가할수록 혼합연료의 세탄가가 향상되어 연소시작 시점이 진각되었다. 혼합연료를 사용하면 저부하에서는 과혼합에 의한 부분연소로 인하여 THC와 CO의 배출량이 급증하였으며, NOx의 경우 저부하에서는 배출량이 디젤연료에 비해서 낮았으며 고부하에서는 더 많이 배출되었다.

바이오가스 MGT 발전용 전처리시스템 재료특성 평가 (Test Evaluation of Pretreatment System Material for Bio-gas Micro Gas Turbine Power Generation)

  • 허광범;박정극;임상규;김재훈
    • 신재생에너지
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    • 제4권1호
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    • pp.37-43
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    • 2008
  • As the distributed generation becomes more reliable and economically feasible, it is expected that a higher application of the distributed generation units would be interconnected to the existing grids. This paper describes the results for the mechanical and environmental tests of pretreatment system material. Mechanical Characteristics make differences between parent / weldment, Notch existence / non-existence and air/$H_2O$ conditions. As a result, the life of pipe lines needs to maintain and fit for the operating period. Based on actual situations, the tension test of pipe welding-parts is carried out varying the exposure time of hydrogen sulfide and the fatigue resistance test is also performed inserting a notch into the pipe welding part, being exposed to the hydrogen sulfide environment for 720 hours.

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5MW급 바이오 가스터빈용 전처리시스템 설계연구 (Design Study of Fuel Supply System for 5MW-class Bio Gasturbine by Using Food Waste Water)

  • 허광범;박정극;윤은영;이정빈
    • 신재생에너지
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    • 제7권2호
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    • pp.10-17
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    • 2011
  • Korea is the 11th largest energy consumption country and 96% of its total energy consumption depends on imports from overseas. Therefore it is a very important task to secure renewable energy sources which can reduce both the carbon-dioxide emission and dependency on overseas energy imports. Among the various renewable energy sources, organic wastes are important sources. In Korea, 113 million toe of methane is generated from organic wastes annually, but only 3.7% is effectively used for energy conversion. Thus, it is very important to make better use of organic wastes, especially for power generation. The goals of this project are to develope the fuel supplying system of Bio Gasturbine (GT) for 5MW-class co-generation system. The fuel supplying system mainly consists of $H_2S$ removal system, Bio Gas compression system, Siloxane removal system and moisture separating systems. The fuel requirement of 5MW-class GT is at around 60% of $CH_4$, $H_2S$ (<30 ppm), Siloxane(<10 mg/$nm^3$) and supply pressure (> 25 bar) from biogas compressor. Main mechnical charateristics of Bio Gasturbine system have the specific performance; 1) high speed turbine speed (12,840 rpm) 2) very clean emmission NOx (<50 ppm) 3) high efficiency of energy conversion rate. This paper focuses on the development of design technology for food waste biogas pretreatment system for 5MW-class biogas turbine. The study also has the plan to replace the fuel of gas turbine and other distributed power systems. As the increase of bioenergy, this system help to contribute to spread more New & Renewable Energy and the establishment of Renewable Portfolio Standards (RPS) for Korea.

브롬화된 Polysulfone막에 의한 기체 투과 특성에 관한 연구 (Gas Permeation Properties of Brominated Polysulfone Membranes)

  • 임지원;이보성;김태영;김대훈;이병성;윤석원;임현수
    • 멤브레인
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    • 제19권2호
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    • pp.150-156
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    • 2009
  • Polysulfone막의 효율을 향상시키기 위하여 막에 브롬화 시킨 후 막의 구조 및 기체투과 특성에 대해 연구하였다. 막의 특성은 FT-IR, 1H-NMR, TGA, Contact angle 등을 사용하여 조사하였고, 브롬화된 막의 기체투과 특성을 알아보기 위해 He, $N_2,\;CO_2,\;O_2$를 사용하였다. 브롬화된 Polysulfane막의 기체투과결과 브롬의 양이 증가할수록 투과도는 감소하고 투과 선택도는 증가하는 결과를 얻을 수 있었다. 그 중 질소는 불소화에 따라서 가장 큰 영향을 받아 투과도가 최고 36%까지 낮아지는 결과를 나타내었으며, 이산화탄소에 대한 질소의 투과선택도는 15% 이상의 매우 향상된 결과를 나타내었다.

바이오-메디컬 응용을 위한 마이크로 플라즈마 분사 소자 (Microplasma-Jet Device for Bio-medical Application)

  • 김강일;홍용철;김근영;양상식
    • 전기학회논문지
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    • 제58권12호
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    • pp.2474-2479
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    • 2009
  • This paper presents an atmospheric microplasma-jet device for bio~medical application. The microplasma-jet device consists of four components; a thin Ni anode, porous alumina insulator, a stainless steel cathode and an aluminum case. The anode has 8 holes, and hole diameter and depth are $200 {\mu}m$ and $60 {\mu}m$, respectively. The discharge test was performed in atmospheric pressure using nitrogen gas and AC voltage at the optimum gas flow rate of 4 Vmin. The plasma-jet is ejected stably for the input voltage ranging from 5.5 to $9.5 kV_{p-p}$. The plasma becomes dense as the input voltage increases, which was verified by the hydrophilicity change of PMMA surface treated by the plasma. The temperature increasement of the aluminum film exposed to plasma-jet illustrates that the micro plasma-jet device is feasible for bio-medical application.