• 제목/요약/키워드: CO Shift

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RPF(Refuse plastic fuel) 합성가스의 수성가스 전환 반응 연구 (A Study on the Water Gas Shift Reaction of RPF Syngas)

  • 노선아
    • 자원리싸이클링
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    • 제30권6호
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    • pp.12-18
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    • 2021
  • 수성가스 전환 반응은 가스화로 생성된 합성 가스에 수소 생산 증가와 H2/CO 비율 제어를 위해 수증기를 첨가하는 가스화 후속 공정이다. 본 연구에서는 RPF(Refuse plastic fuel) 가스화 시스템의 합성가스를 대상으로 수성가스 전환 반응을 연구하였다. 수성가스 전환 반응은 촉매를 이용하여 high temperature shift(HTS) 와 low temperature shift(LTS) 반응에 대하여 lab scale 관형 반응기를 이용하여 반응 온도, steam/carbon ratio, 유량의 변화가 H2 생성과 CO 전환율에 미치는 영향을 조사하였다. 운전 온도는 HTS 시스템이 250-400℃, LTS 시스템이 190-220℃이며 steam/carbon ratio는 1.5-3.5로 변화시켰다. 반응 모의 가스의 농도는 RPF 합성가스의 농도를 기준으로 CO, 40vol%, H2, 25vol%, CO2, 25vol%이다. 반응 온도와 steam/carbon ratio가 증가함에 따라 CO 전환율 및 H2 생성량이 증가하고, 유량이 증가하면 촉매층의 체류시간 단축으로 CO 전환율과 H2 생성량이 감소하였다.

전과정을 고려한 도로-철도 Modal Shift $CO_2$ 저감효과 분석 ($CO_2$ Reduction Effect Analysis of Modal Shift from Road to Rail using Life Cycle Thinking)

  • 김초영;이철규;최요한;이건모
    • 한국철도학회:학술대회논문집
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    • 한국철도학회 2011년도 정기총회 및 추계학술대회 논문집
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    • pp.2921-2927
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    • 2011
  • Modal Shift from road to rail has been adapted in several countries as one of effective ways of reducing $CO_2$ emissions caused by transport. Generally, effect analysis of $CO_2$ reduction toward modal shift is calculated mainly from use stage and less consideration from other stages of life cycle, even though, in some case of modal shift needs that new line construction or new vehicle manufacturing. In this study, modal shift effect analysis is performed with considering construction, manufacturing vehicle and use stage. As a result we can get total $CO_2$ reduction effect using life cycle thinking and check the necessity of including other life cycle stage not only considering use stage. In conclusion, there is no $CO_2$ reduction effect if the reduction amount of $CO_2$ in use stage is not bigger than allocated annual amount of $CO_2$ in construction and manufacturing vehicle stage. According to this fact, analysing $CO_2$ reduction effect of Modal Shift should be considered not only the use stage.

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일산화탄소 저감을 위한 개질가스의 전이반응 연구 (Investigation of the Water Gas Shift from Reforming Gas for CO Removal)

  • 김성천;윤문중;전영남
    • 대한기계학회논문집B
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    • 제31권10호
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    • pp.855-859
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    • 2007
  • Hydrogen as an energy carrier in fuel cell offers perhaps the largest potential benefits of reduced emissions of pollutants and greenhouse gases. The generation of high-purity hydrogen from hydrocarbon fuels is essential for efficient operation of fuel cell. Reduction of carbon monoxide to an acceptable level of 10ppm involves high temperature and low temperature water gas shift (WGS), followed by selective oxidation of residual carbon monoxide. The WGS reactor was designed and tested in this study to produce hydrogen-rich gas with CO to less than 5000 ppm. In the water gas shift operation, gas emerges from the reformer is taken through a high temperature shift (HTS) catalyst to reduce the CO concentration to about $2{\sim}4%$ followed to about 5000 ppm via a low temperature shift (LTS) catalyst.

연료전지용 고효율 촉매전이 반응의 일산화탄소 저감 (Minimization of Carbon Monoxide in the High Efficient Catalytic Shift for Fuel Cell Applications)

  • 박헌;김성천;전영남
    • 대한환경공학회지
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    • 제29권5호
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    • pp.528-532
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    • 2007
  • 탄화수소계열의 연료로부터 고순도 수소를 생산하는 것은 연료전지의 효율적인 운전과 밀접하다. 일반적으로 대부분의 탄화수소연료에서 수소를 생산하는 과정은 수소, 일산화탄소, 이산화탄소와 수증기혼합물이 생성되는 개질과정 및 일산화탄소를 저감하는 전이반응과 선택적 산화반응 과정으로 구성되어있다. 전이반응은 일산화탄소를 이산화탄소로 전환하는 동시에 수소가 생성되는 고온전이와 저온전이로 구성된 두 단계의 촉매전환 공정이다. 전이반응은 개질가스를 고온전이 반응에서 일산화탄소를 $3\sim4%$까지 낮추며 저온전이 반응에서 0.5%까지 저감한다. 본 연구에서 개질가스 중 일산화탄소를 0.5% 이하로 저감하기 위하여 전이반응기 설계 및 실험을 진행하였다.

중심교합위와 중심위간의 변위가 하악운동에 미치는 영향에 관한 비교연구 (A COMPARATIVE STUDY OF THE EFFECT OF THE CR-CO DISCREPANCY ON THE MANDIBULAR MOVEMENTS)

  • 이지훈;김광남;장익태
    • 대한치과보철학회지
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    • 제29권2호
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    • pp.295-317
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    • 1991
  • The discrepancy between centric relation and centric occlusion have a great role on the successful prosthodontic and occlusal treatment. This study was performed to investigate the effect of the discrepancy between centric relation and centric occlusion on condylar guidance inclination and Bennett shift (immediate and progressive side shift). Sixteen adults who have physiologically normal occlusion and are free of TMJ dysfunction were selected. The amount of the sagittal CR-CO discrepancy in lower anterior incisor was obtained by Saphon Visi-Trainer. The amount of the CR-CO discrepancy in condylar level was measured on the individualized corrected tomography. Pantronic survey was performed by using a arbitrary hinge axis according to manufacturer's direction. All subjects were divided into two groups, group I (small) and group II (large), according to the amount of CR-CO discrepancy. At first the amount of the CR-CO discrepancy in condylar level between two groups was compared and then the condylar guidance inclination and Bennett shift between two groups were compared and analyzed. The results were as follows; 1. The average CR-CO discrepancy in lower anterior incisors was 0.7mm superoinferiorly, 0.49mm anteroposteriorly, and 0.88 mm in total. The average CR-CO discrepancy in condylar level was 0.43mm. 2. The CR-CO discrepancy measured on teeth level and condylar level were highly correlated (p<0.01). 3. The correlation of the condylar position in the glenoid fossa between two groups was not statistically significant. 4. The large CR-CO discrepancy group showed greater amount of Bennett shift and condylar guidance inclination, but there is no statistical significancy. 5. It seems that the CR-CO discrepancy have greater effect on progressive side shift than other elements of mandibular movements.

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폐플라스틱 가스화에 의한 가스로부터 상용 촉매 펠릿을 이용한 수성가스 전환 반응 (Water Gas Shift Reaction Using the Commercial Catalyst Pellets from the Gases by Waste Plastic Gasification)

  • 윤지민;최영섭;김진배;김진배;황갑진
    • 한국수소및신에너지학회논문집
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    • 제34권4호
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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.

광음향 효과를 이용한 $CO_2$ 레이저 도플러 속도 측정기 (Laser Doppler Velocimetry Using the Photoacoustic Effect of $CO_2$ Laser)

  • 최종운;유문종
    • 대한전기학회논문지:전기물성ㆍ응용부문C
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    • 제53권1호
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    • pp.36-40
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    • 2004
  • A new laser Doppler velocimeter employing a $CO_2$ laser has been developed by using its photoacoustic effect. A change in the pressure of a discharge, induced by mixing of a returned wave with an originally existing wave inside the cavity, is employed to detect the Doppler frequency shift. We found that a Doppler frequency shift as much as 34 KHz was detected, and also a good linear relationship between the velocity and the Doppler frequency shift was obtained.

A Theoretical Study of CO Molecules on Metal Surfaces: Coverage Dependent Properties

  • Sang -H. Park;Hojing Kim
    • Bulletin of the Korean Chemical Society
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    • 제12권5호
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    • pp.574-582
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    • 1991
  • The CO molecules adsorbed on Ni(111) surface is studied in the cluster approximation employing EH method with self-consistent charge iteration. The effect of CO coverage is simulated by allowing the variation of valence state ionization potentials of each Ni atom in model cluster according to the self-consistent charge iteration method. The CO coverage dependent C-O stretching frequency shift, adsorption site conversion, and metal work function change are attributed to the charge transfer between metal surface and adsorbate. For CO/Ni(111) system, net charge transfer from Ni surface to chemisorbed CO molecules makes surface Ni atoms be more positive with increasing coverage, and lowers Ni surface valence band. This leads to a weaker interaction between metal surface valence band and Co $2{\pi}^{\ast}$ MO, less charge transfer to a single CO molecule, and the bule shift of C-O stretching frequency. Further increase of coverage induces the conversion of 3-fold site CO to lower coordination site CO as well as the blue shift of C-O stretching frequency. This whole process is accompanied by the continuous increase of metal work function.

연소전 CO2 포집을 위한 수성가스반응과 분리막 공정 특성 (Characteristics of Water Gas Shift and Membrane Process for Pre-combustion CO2 Capture)

  • 김정남;유정균;최수현;백일현
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제17권1호
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    • pp.21-27
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    • 2016
  • 온실가스로 인한 지구 온난화는 전 세계적인 주요 문제로 인식되고 있으며, 많은 나라들은 $CO_2$ 배출 감축을 위한 많은 노력을 하고 있다. 연소 후, 연소 전, 순산소 연소의 다양한 $CO_2$ 포집 기술들이 개발되고 있으며, 그 중 본 연구에서는 연소 전 $CO_2$ 포집 기술로서 수성가스전환반응기와 기체분리막의 융합 시스템을 고찰하였다. CO 전환율을 높이기 위해 고온 수성가스반응과 저온 수성가스반응이 결합된 2단 WGS 반응기를 사용하였고, 비다공성 Pd/Cu 분리막을 이용하여 수소를 선택적으로 분리하여 $CO_2$를 농축하였다. 연소 전 $CO_2$ 포집에서의 활용을 고려하여 65% CO, 30 % $H_2$, 5% $CO_2$의 기체 혼합물에 대한 하이브리드 시스템의 성능을 CO 전환율과 수소 분리의 측면에서 평가하였다. 공급기체유량 1000ml/min에서 수성가스 전환반응의 운전조건으로 온도는 $200-400^{\circ}C$, 압력은 0-20bar, S/C 비는 2.5-5의 영역에서 성능을 평가하였다. 2단 수성가스전환반응기에서 CO의 전환율은 최고 99.5%이었으며, Pd/Cu 분리막을 통하여 $CO_2$를 83%로 농축시켰다.

석유코크스 활용 블루수소생산을 위한 Water Gas Shift 촉매의 조업조건에 따른 반응특성 (Reaction Characteristics of Water Gas Shift Catalysts in Various Operation Conditions of Blue Hydrogen Production Using Petroleum Cokes)

  • 박지혜;홍민우;이광복
    • 청정기술
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    • 제28권1호
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    • pp.1-8
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    • 2022
  • 미활용 저급자원인 석유코크스를 대상으로 고순도의 수소 생산을 위한 수성가스전이반응에 적용가능성을 확인하기 위하여 Cu/ZnO/MgO/Al2O3 (CZMA) 촉매를 공침법을 사용하여 제조하였다. 제조된 촉매는 BET, H2-TPR을 사용하여 분석되었다. 촉매의 반응성 테스트는 고농도의 CO를 포함하는 합성가스로부터 단일 Low Temperature Shift 반응을 거치는 경우와 High Temperature Shift 반응을 거친 후 스팀의 응축 없이 즉시 LTS 반응을 거치는 두 가지의 경우를 비교 및 분석하였다. 두 조건에서 steam/CO 비, 유량 및 유속, 온도에 따른 반응특성을 확인하였다. 전환된 저농도의 CO와 스팀이 응축 없이 LTS로 즉시 주입되는 경우 많은 양의 스팀이 존재함에도 불구하고 대부분의 조건에서 다소 낮은 CO 전환율을 나타냈다. 또한 steam/CO비, 온도 및 유속에 대한 영향이 크게 나타나 최적의 조업조건을 결정하기에 추가적인 분석이 요구되었다. 반면, 고농도의 CO 기체를 포함하는 조건에서는 탄소침적 또는 촉매의 활성 저하가 나타나지 않았으며 대부분의 조건에서 높은 CO 전환율을 나타내었다. 결론적으로 Cu/ZnO/MgO/Al2O3 촉매를 적용하여 고농도의 CO를 포함하는 합성가스 조성에서 적절한 조업조건을 적용시키면 단일 LTS 반응을 적용해도 고농도의 CO를 CO2로 충분히 전환 가능함을 확인하였다.