• 제목/요약/키워드: Carbon Conversion Ratio

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미분탄 입자들의 배열에 따른 연소특성 (Combustion Characteristics of Coal Particle Array)

  • 조종표;김호영;정진택
    • 한국연소학회:학술대회논문집
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    • 한국연소학회 2004년도 제29회 KOSCI SYMPOSIUM 논문집
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    • pp.117-123
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    • 2004
  • The burning characteristics of interacting coal particles in a convective flow are numerically investigated at various Reynolds numbers. The transient combustion of 2-dimensionally arranged particles, both the fixed particle distances of 5 radii to 20 radii horizontally and 3 radii to 24 radii vertically, is studied. The results obtained from the present numerical analysis reveal that the transient flame configuration and retardation of particle temperature augmentation with the horizontal or vertical particle spacing substantially influence devolatilization process and carbon conversion ratio of interacting particles. Volatile release and carbon conversion ratio of the second particle with decreasing horizontal and vertical particle spacing decrease gradually, whereas those of the first particle with decreasing vertical particle spacing increases due to flow acceleration. When the vertical particle spacing is smaller than $6R_{o}$, volatile release and carbon conversion ratio of the second particle decrease greatly due to reduction of flame penetration depth.

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미분탄 입자들의 배열이 미분탄 연소에 미치는 영향 (Effects of Coal Particle Array on Coal Combustion)

  • 조종표;김호영;정진택
    • 대한기계학회논문집B
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    • 제29권12호
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    • pp.1321-1328
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    • 2005
  • The burning characteristics of interacting coal particles in a convective flow are numerically investigated at various Reynolds numbers. The transient combustion of 2-dimensionally arranged particles, both the fixed particle distances of 5 radii to 20 radii horizontally and 4 radii to 24 radii vertically, is studied. The results obtained from the present numerical analysis indicate that the transient flame configuration and retardation of particle temperature augmentation with the horizontal or vertical particle spacing substantially influence devolatilization process and carbon conversion ratio of interacting particles. Volatile release and carbon conversion ratio of the second particle with decreasing horizontal and vertical particle spacing decrease gradually, whereas those of the first particle with decreasing vertical particle spacing increase due to flow acceleration. When the vertical particle spacing is smaller than $6R_0$, volatile release and carbon conversion ratio of the second particle decrease due to reduction of flame penetration depth and interference of oxygen diffusion by the first particle.

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.

Pilot 규모 석탄 가스화기에서의 탄종별 가스화성능 특성 (Effects of Different Coal Type on Gasification Characteristics)

  • 박세익;이중원;서혜경
    • 한국수소및신에너지학회논문집
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    • 제21권5호
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    • pp.470-477
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    • 2010
  • The IGCC (Integrated gasification combined cycle) is known for one of the highest efficiency and the lowest emitting coal fueled power generating technologies. As the core technology of this system is the gasifier to make the efficiency and the continuous operation time increase, the research about different coal's gasification has been conducted. Our research group had set-up the coal gasifier for the pilot test to study the effect of different coals-Shenhua and Adaro coal- on gasification characteristics. Gasification conditions like temperature and pressure were controlled at a fixed condition and coal feed rate was also controlled 30 kg/h to retain the constant experimental condition. Through this study we found effects of coal composition and $O_2$/coal ratio on the cold gas efficiency, carbon conversion rate. The compounds of coal like carbon and ash make the performance of gasifier change. And carbon conversion rate was decreased with reduced $O_2$/coal ratio. The optical $O_2$/coal ratio is 0.8 for the highest cold gas efficiency approximately. At those operating conditions, the higher coal has the C/H ratio, the lower syn-gas has the $H_2$/CO ratio.

미분탄 연소로의 운전조건이 연소특성에 미치는 영향 (Effect of Operating Conditions on Characteristics of Combustion in the Pulverized Coal Combustor)

  • 강일만;김호영
    • 한국연소학회:학술대회논문집
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    • 한국연소학회 1999년도 제19회 KOSCO SYMPOSIUM 논문집
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    • pp.139-148
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    • 1999
  • In oder to analyze the effect of operating conditions on pulverized coal combustion, a numerical study is conducted at the pulverized coal combustor. Eulerian approach is used for the gas phase, whereas Lagrangian approach is used for the particle phase. Turbulence is modeled using standard ${\kappa}-{\varepsilon}$ model. The description of species transport and combustion chemistry is based on the mixture fraction/probability density function(PDF) approach. Radiation is modeled using P-l model. The turbulent dispersion of particles is modeled using discrete random walk model. Swirl number of secondary air affects the flame front, particle residence time and carbon conversion. Primary/Secondary air mass ratio also affects the flame front but little affects the carbon conversion and particle residence time. Air-fuel ratio only affects the flame front due to lack of oxygen. Radiation strongly affects the flame front and gas temperature distribution because pulverized coal flame of high temperature is considered.

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PDTF를 이용한 석탄가스화 특성 실험 (Pressurized drop tube furnace tests of global gasification characteristics of coal)

  • 신용승;최상민;안달홍
    • 한국에너지공학회:학술대회논문집
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    • 한국에너지공학회 1999년도 춘계 학술발표회 논문집
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    • pp.23-31
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    • 1999
  • 가압 조건하에서의 석탄가스화 특성을 규명하기 위해, 온도, 압력, 산소/석탄비, 수증기/석탄비 등을 변화시켜가며 로토탄(Sub A)에 대하여 PDTF(Pressurized drop tube furnace) 실험을 수행하였다. 실험결과, 상압 조건에서보다 가압조건에서의 가스화가 탄소 전환율과 냉가스효율의 측면에서 더 유리한 것으로 측정되었다. 최대의 냉가스효율을 보이는 산소/석탄비(무게기준)는 0.5∼0.7(g/g)로 측정되었고, 온도가 충분히 높은 경우에만 수증기/석탄비의 증가가 냉가스효율의 증가를 가져왔다. 압력이 증가할수록 열분해에 의한 탄소전환의 비중은 감소하고 대신 기고반응(heterogeneous reaction)에 의한 탄소전환의 비중이 증가하였다.

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플라즈마 산화분해-탄화물 가스화 전환에 의한 태양연료 생산 (Production of Solar Fuel by Plasma Oxidation Destruction-Carbon Material Gasification Conversion)

  • 송희관;전영남
    • 청정기술
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    • 제26권1호
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    • pp.72-78
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    • 2020
  • 화석연료의 사용과 바이오가스 생산 과정에서 공기오염과 기후변화문제가 발생된다. 기후변화 주요 원인물질인 이산화탄소와 메탄을 양질의 에너지원으로 전환하는데 연구가 지속되고 있다. 본 연구에서는 바이오가스를 양질의 에너지로 전환하고 태양광과 풍력과 같은 연속생산의 문제가 있는 재생에너지와 연계된 태양연료를 생산하기 위해 플라즈마-탄화물 전환장치를 제안하였다. 그리고 이에 대한 가능성을 제시하기 위해 바이오가스 전환에 영향을 미치는 O2/C비, 전체가스공급량, CO2/CH4공급비의 변화에 따른 전환 및 생성가스 특성 파악하였으며 그 결과는 다음과 같다. O2/C비가 높아질수록 메탄과 이산화탄소의 전환이 증가하였다. 전체가스공급량은 임의 특정 값에서 최대의 전환을 보였다. CO2/CH4비 감소할 때 전환율이 증가되었다. 이상의 결과로 볼 때 본 연구에서 새로이 제안된 플라즈마 산화분해-탄화물 가스화 전환에 의한 태양연료 생산의 가능성이 확인되었다. 그리고 O2/C비가 0.8이고 CO2/CH4를 0.67로 하여 전체가스공급량을 40 L min-1 (VHSV = 1.37)로 공급할 경우 이산화탄소와 메탄 전환이 최대가 되어 생성가스 중 양질의 연료인 수소와 일산화탄소로의 전환이 최대를 보였다.

SOFC 시스템용 디젤 자열개질기 운전을 위한 기초 연구 (Experimental study on operation of diesel autothermal reformer for SOFC system)

  • 윤상호;강인용;배중면
    • 대한기계학회:학술대회논문집
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    • 대한기계학회 2007년도 춘계학술대회B
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    • pp.2015-2020
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    • 2007
  • Diesel is an excellent candidate fuel for fuel cell applications due to its high hydrogen density and well-established infrastructure. But, it is hard to guarantee desirable performance of diesel reformer because diesel reforming has several problems such as sulfur poisoning of catalyst and carbon deposition. We have been focusing on diesel autothermal reforming(ATR) for substantial period. It is reported that ATR of diesel has several technical advantages such as relatively high efficiency and fuel conversion compared to steam reforming(SR) and partial oxidation(POX). In this paper, we investigate characteristics of diesel reforming under various ratios of reactants(oxygen to carbon ratio, steam to carbon ratio) for improvement of reforming performances(high reforming efficiency, high fuel conversion, low carbon deposition). We also exhibit calculated heat balance of autothermal reformer at each condition to help thermal management of SOFC system.

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PDTF를 이용한 석탄가스화 특성 실험 (Pressurized Drop Tube Furnace Tests of Global Gasification Characteristics of Coal)

  • 신용승;최상민;안달홍
    • 에너지공학
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    • 제8권4호
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    • pp.560-566
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    • 1999
  • 가압 조건하에서의 석탄가스화 특성을 규명하기위해 , 온도 압력 , 산소/석탄비, 수증기/석탄비 등을 변화시켜가며 로토탄(sub A)에 대하여 PDTF(Pressuized drop tube furnace)실험을 수행하였다. 실험결과, 상압 조건에서보다 가압조건에서의 가스화가 탄소전환율과 냉가스효율의 측면에서 더 유리한 것으로 측정되었다. 최대의 냉가스효율을 보이는 산소/석탄비의 증가가 냉가스효율의 증가를 가져왔다. 압력이 증가할수록 열분해에 의한 탄소전환의 비중은 감소하고 대신 기고반응에 의한 탄소전환의 비중이 증가하였다.

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분류층 건식 석탄가스화기에서의 가스화 특성 (Gasification characteristics in an entrained flow coal gasifier)

  • 유영돈;윤용승;안달홍;박호영
    • 대한기계학회논문집B
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    • 제21권12호
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    • pp.1690-1700
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    • 1997
  • Entrained coal gasification tests with Datong coal were performed to assess the influence of oxygen/coal ration and pressure. When gasification condition in oxygen/coal ratio has changed from 0.5 to 1.0, optimal gasification condition from low pressure runs was oxygen/coal ratio of approximately 0.9 where CO was produced about 40% and H, about 20%. Under the pressure condition of 12-14 atmospheres, optimal oxygen/coal ratio value was in the region of 0.6 where CO was produced about 55% and H2about 25%. From these results, it was found that the oxygen/ coal ratio for the maximum production of CO and H, was decreasing with the increase in gasifier pressure and also, with increasing oxygen content, carbon conversion was increased. For the Chinese Datong coal, cold gas efficiency was in the range of 40-80%.