The water-gas shift reaction is the subsequent step using steam for hydrogen enrichment and H2/CO ratio-controlled syngas from gasification. In this study, a water-gas shift reaction was performed using syngas from an RPF gasification system. The water-gas shift using a catalyst was performed in a laboratory-scale tube reactor with a high temperature shift (HTS) and a low temperature shift (LTS). The effects of the reaction temperature, steam/carbon ratio, and flow rate on H2 production and CO conversion were investigated. The operating temperature was 250-400℃ for the HTS system and 190-220℃ for the LTS system. Steam/carbon ratios were between 1.5 and 3.5, and the composition of reactant was CO : 40 vol%, H2 : 25 vol%, and CO2 : 25 vol%. The CO conversion and H2 production increased as the reaction temperature and steam/carbon ratio increased. The CO conversion and H2 production decreased as the flow rate increased due to reduced retention time in the catalyst bed.
The purpose of this study was to gain basic information on the characteristics of $CO_2$ adsorption in relation to $Na_2CO_3$, $K_2CO_3$, $Li_2CO_3$-impregnated activated carbon in a Fixed Bed Reactor. From the results of this study the following conclusions were made: $Na_2CO_3$, $K_2CO_3$, $Li_2CO_3$-impregnated activated carbon had a longer breakthrough time and more enhanced adsorption capacity than activated carbon alone. When tested with isothermal adsorption and tested for $CO_2$ adsorption the amount of $CO_2$ adsorbed varied with temperature, $CO_2$ inlet concentration, gas flow rate, aspect ratio, etc. Based on the results, when Langmuir, Freundlich and Dubinin-Polanyi adsorption isotherms were used for linear regression of isothermal adsorption data, Langmuir adsorption isotherm was the most suitable. And, the optimum condition for $Na_2CO_3$ and $K_2CO_3$ impregnated activated carbon make-up was 1N and $Li_2CO_3$ was 0.1N. It could be concluded that adsorption capacity was decreased with adsorption temperature and increased gas concentration. When the aspect ratio (L/D) was varied 0.5, 1.0 and 2.0, the significant drop of adsorption amount was observed below 1.0 and breakthrough time was shortened with gas flow rate.
Jieun Yu;Jaemin Kim;Jin Ah Jang;Jeong-Ah Yu;Seung-Yeon Kim;Yun Gon Lee
Korean Journal of Remote Sensing
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v.39
no.2
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pp.129-142
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2023
This study analyzed the ratio of carbon monoxide (CO) and carbon dioxide (CO2), CO and nitrogen dioxide (NO2) for cities and regionsin Korea and China using column-averaged carbon dioxide dry-air mole fraction (XCO2) of the Orbiting Carbon Observatory-2/3, CO and NO2 vertical column density (named XCO, XNO2 in thisstudy) of TROPOspheric monitoring instrument from April 2018 to April 2022, and presented the relationship between socioeconomic indicators (population, number of vehicles, Gross Regional Domestic Product) and ratio, and differences in characteristics between Korea and China. First, CO2 and CO were analyzed after calculating ΔXCO2 and ΔXCO removing the background value and trend line due to the difference in atmospheric residence time of three gaseous substances (CO2, CO, and NO2). Comparing the three values by regions, ΔXCO and ΔXCO2 were relatively higher in China and XNO2 were higher in Korea and the ratio of both values (ΔXCO/ΔXCO2, ΔXCO/XNO2) was higher in China than in Korea. ΔXCO/ΔXCO2, ΔXCO/XNO2 and socioeconomic indicators have a positive correlation suggesting that the concentration of air pollutants and greenhouse gases is higher as the city is large and the economic activity is active. Regarding the differences in the ratio characteristics of Korea and China, the relationship between ΔXCO and ΔXCO2 showed a negative correlation in Korea and a positive correlation in China. When the relationship between ΔXCO and XNO2 was examined for summer and winter, the change of ΔXCO by season was not significant in Korea, whereasthe change of ΔXCO and XNO2 by season waslarge in China resulting in the relationship between two countries appeared differently. These results suggest that seasonal variability and national emission characteristics should be considered in the process of analyzing the ratio of greenhouse gases to air pollutants.
South Korea established the 2050 Carbon Neutral Plan in response to the climate crisis, and to achieve this policy, it is very important to monitor domestic carbon emissions and atmospheric carbon concentration. Both CO2 and CO are emitted from fossil fuel combustion processes, but the relative ratios depend on the combustion efficiency and the strength of local emission regulations. In this study, the relationship between CO2 and CO was analyzed using ground observation data for the period of 2018~2020 at Anmyeon-do site and the CO/CO2 ratio according to regional origin during high CO2 cases was investigated based on the footprint simulated from Stochastic Time-Inverted Lagrangian Transport (STILT) model. CO2 and CO showed a positive correlation with correlation coefficient of 0.66 (p < 0.01), and averaged footprints during high CO2 cases confirmed that air particles mainly originated from eastern and north-eastern China, and inland of Korean Peninsula. In addition, it was revealed that among the cases of high CO2 concentration, when the CO/CO2 ratio is high, the industrial area of eastern China is greatly affected, and when the ratio is low, the contribution of the domestic region is relatively high. The ratio of CO2 and CO in this study is significant in that it can be used as a useful factor in determining the possibility of domestic and foreign origins of climate pollutants.
Transactions of the Korean hydrogen and new energy society
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v.34
no.4
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pp.327-333
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2023
The water gas shift reaction was carried out using the commercial catalyst pellet and the simulated gases expected to occur from waste plastic gasification. In the water gas shift reaction, the high temperature shift reaction and the low temperature shift reaction were continuously performed with CO:H2O ratio of 1:2, 1:2.5, and 1:3, and the CO conversion and H2 increase rate were evaluated. The H2 increase rate increased in order to CO:H2O ratio of 1:3 > CO:H2O ratio of 1:2.5 > CO:H2O ratio of 1:2. The CO conversion showed a high value of more than 97% at each CO:H2O ratio. The water gas shift reaction at a CO:H2O ratio of 1:3 showed the highest H2 increase rate and CO conversion.
The objective of this work is to numerically reveal the effect of equivalence ratio change on the simultaneous reduction of NOX and soot emissions from the simulated-EGR compression ignition engine containing CO2. An experiment was conducted by using a single-cylinder common-rail injection system engine, an intake control system, and exhaust emissions analyzers. The numerical analysis results were validated under the same experimental conditions. To investigate the effect of equivalence ratio by simulated-EGR containing CO2, the O2, N2, and CO2 mole fraction were changed in the initial air conditions to the cylinder. The results were analyzed in terms of peak cylinder pressure, indicated mean effective pressure, indicated specific nitrogen oxide, and indicated specific soot. It was revealed that ignition delay characteristics and heat release rate (ROHR) characteristics were not significantly different according to the equivalence ratio. However, as the equivalence ratio increased from 0.68 to 0.83, the maximum combustion pressure and IMEP decreased by about 6.5% and 9.4%, respectively. In the case of ISFC, as is well known, the trend is opposite of IMEP. In the case of ISNO, as the equivalence ratio increased, less NO was generated, and as the equivalence ratio increased by 0.05, the ISSoot value of about 10% increased.
Journal of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers
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v.19
no.8
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pp.737-743
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2006
[ $Li[Co_{0.50}Li_{0.17}Mn_{0.33}]O_2$ ] powder was prepared using a simple combustion method. specially, ratio of 2:1, 3:2, 1:1, 2:3, 1:2 was adopted as acetate source/nitrate source. The diffraction pattern of $Li[Co_{0.50}Li_{0.17}Mn_{0.33}]O_2$ powder showed that this compound could be classified as hexagonal $a-NaFeO_2$ structure (space group : $R\bar{3}m$). The size of powder was less than $1{\mu}m$. Small particle size of cathode powder would give a good ionic and electronic conductivity to cathode electrode, which made of cathode powder. As the increase of nitrate source-ratio, discharge capacity of $Li[Co_{0.50}Li_{0.17}Mn_{0.33}]O_2$ at high charge-discharge rate was increased. When the ratio of acetate source/nitrate source was 1:2, discharge capacity at 10 C rate (2000 mA/g) was 180 mAh/g. It was $10{\sim}15%$ larger than that of powder, which have 2:1 as acetate source/nitrate ratio.
Kim, Tae-Hyoung;Tae, Sung-Ho;Ha, Sung-Kyun;Park, Jung-Hoon;Roh, Seung-Jun
Proceedings of the Korean Institute of Building Construction Conference
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2012.05a
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pp.43-45
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2012
As a part of recent CO2 emission reduction studies in the concrete industry with active use of concrete admixtures with low basic unit of CO2 emission such as blast furnace slag (BFS), basic unit of CO2 emission by SBFS was computed in order to assess CO2 emission by reinforced concrete building with smart blast furnace slag (SBFS). In addition, SBFS concrete was applied to the subject building for assessment of CO2 emission during material production step among construction steps. Life cycle CO2 emission assessment on the subject building was classified into 7cases according to mix ratio of BFS and SBFS.
NAMGI JEON;SANGHYEOK LEE;SANGKUK KIM;CHIKYU AHN;JIN SOO AHN
Transactions of the Korean hydrogen and new energy society
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v.35
no.2
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pp.140-145
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2024
High temperature co-electrolysis of H2O-CO2 mixtures using solid oxide cells has attracted attention as promising CO2 utilization technology for production of syngas (H2/CO), feedstock for E-fuel synthesis. For direct supply to E-fuel production such as hydrocarbon and methanol, the outlet gas ratio (H2/CO/CO2) of co-electrolysis should be controlled. In this work, current voltage characteristic test and product gas analysis were carried out under various reaction conditions which could attain proper syngas ratio.
A drawback in the CO2 capture process using an aqueous amine solution is the high energy requirement for the regeneration process. In order to overcome this disadvantage, this study investigated CO2 capture characteristics using a biphasic absorbent in which isopropanol (IPA) was introduced into an aqueous solution of diethylenetriamine (DETA). When the IPA composition exceeded 20 wt% in 20 wt% DETA aqueous solution, the absorbent phase was liquid-liquid separated into a CO2-rich phase and a CO2-lean phase because of the low solubility of the salt formed by the reaction of CO2 with DETA in isopropanol. When the isopropanol composition in the DETA aqueous solution increased, the phase volume ratio of the CO2-rich phase to the volume of the CO2-lean phase increased; and, accordingly, the CO2 in the CO2-rich phase was more concentrated. The results of absorbing CO2 in a packed tower using 20 wt% DETA + IPA + water absorbent confirmed that both the CO2 absorption capacity and the absorption rate were higher than that of the 20 wt% DETA aqueous solution. When a biphasic absorbent composed of DETA + IPA + water is applied to CO2 capture, it can be expected to concentrate CO2 because of phase separation and thereby reduce regeneration energy owing to volume reduction of the CO2-rich phase.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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