In 2006, the coal usage that is used as energy source of power plant will meet 16,000 MW which is 30% of the whole energy usage. A Coal deposits among the fossil fuels is very plentiful in natural resources and has high economical efficiency but application technique is very inconvenient. Also when burned for utilization, it generate various toxic and untoxic air pollution materials; fly ash, bottom ash, sulfurous acid gas etc. In this study, we could establish a preparation of clean coal by triboelectrostatic separation. In this study, we made a bench-scale's triboelectrostatic separation equipment using electrostatic technology, and got an optimum conditions of various factors for increasing recovery rate and purification in separation. A test result, we got a clean coal that recovery rate is 68.10%, rejection rate of ash and sulfur content is 31.23% and 28.33%.
Lee, Ji Hyun;Kwak, NoSang;Niu, Hongwei;Wang, Jinyi;Wang, Shiqing;Shang, Hang;Gao, Shiwang
Korean Chemical Engineering Research
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v.58
no.1
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pp.150-162
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2020
The proprietary post-combustion CO2 solvent (KoSol) developed by the Korea Electric Power Research Institute (KEPRI) was applied at the Shanghai Shidongkou CO2 Capture Pilot Plant (China Huaneng CERI, capacity: 120,000 ton CO2/yr) of the China Huaneng Group (CHNG) for performance evaluation. The key results of the pilot test and data on the South Korean/Chinese electric power market were used to calculate the predicted cost of CO2 avoided upon deployment of CO2 capture technology in commercial-scale coal-fired power plants. Sensitivity analysis was performed for the key factors. It is estimated that, in the case of South Korea, the calculated cost of CO2 avoided for an 960 MW ultra-supercritical (USC) coal-fired power plant is approximately 35~44 USD/tCO2 (excluding CO2 transportation and storage costs). Conversely, applying the same technology to a 1,000 MW USC coal-fired power plant in Shanghai, China, results in a slightly lower cost (32~42 USD/tCO2). This study confirms the importance of international cooperation that takes into consideration the geographical locations and the performance of CO2 capture technology for the involved countries in the process of advancing the economic efficiency of large-scale CCS technology aimed to reduce greenhouse gases
Jung, You Shick;Lee, Kyung Woo;Park, Ji Yun;Rhee, Young Woo
Clean Technology
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v.24
no.1
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pp.21-26
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2018
The coal is a useful industrial resource for a long time. However, coal waste is generated by the mining process. Coal wastes are the main cause of pollution in the surrounding environment, and the amount of coal waste is set at hundreds of millions of tons. Significant amounts of these components in the coal waste are $SiO_2$ and $Al_2O_3$, which is also the main source of zeolites useful in various industries. This study is that the synthesis-zeolite was prepared from coal waste and properties and adsorption performance of synthesis-zeolite were compared with commercial zeolite. The synthesis-zeolite is showed similar properties to the commercial zeolite and also showed excellent adsorption performance against atmospheric pollution induced gases ($CO_2$, Toluene, $SO_2$, etc).
Ra, Ho Won;Seo, Myung Won;Yoon, Sang Jun;Yoon, Sung Min;Ka, Myung Hoon;Lee, Hae Ryung;Lee, Jae-Goo
한국연소학회:학술대회논문집
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2014.11a
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pp.265-266
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2014
Due to global economic growth, there is an increasing need for energy. Fossil fuels will continue to dominate the world energy supplies in the 21st century and coal will play a significant role. Since coal is one of the most important fossil fuels in the world, coal gasification technology appears to be an inevitable choice for power and chemicals production and has a leading place in Clean Coal Technology (CCT). The most eminent environmental advantage of coal gasification lies in its inherent reaction features that produce negligible sulfur and nitrogen oxides, as well as other pollutants in a reducing atmosphere. The gasifier was operated for a throughput of 1.0 ton & 10.0ton coal per day at pressures of 1~20Bar. Gasification was conducted in a temperature range of $1,100{\sim}1,450^{\circ}C$.
Transactions of the Korean hydrogen and new energy society
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v.27
no.5
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pp.517-525
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2016
The present work investigates the effect of $K_2CO_3$ catalyst on steam gasification of Kideco coal and the deactivation of the catalyst due to thermal exposure and interaction with coal ash. The gasification reactivity at $700^{\circ}C$ is highly enhanced by $K_2CO_3$, which is not deactivated by the heat treatment at $T{\leq}800^{\circ}C$. TGA and XRD results prove minor decomposition of $K_2CO_3$ after the calcination at $800^{\circ}C$. $K_2CO_3$ is, however, evaporated at the higher temperature. Assuming the conversion of $K_2CO_3$ into $K_2O$ by the decomposition and into $K_2O{\cdot}2.5SiO_2$ and $KAlO_2$ by the interaction with coal ash, the reactivity of the gasification is evaluated in the presence of $K_2O$, $K_2O{\cdot}2.5SiO_2$ and $KAlO_2$. Among them, $K_2O$ is the most active, but much lower in the activity than $K_2CO_3$. XRD results show that $K_2CO_3$ could react readily with the ash above $700^{\circ}C$.
Park, Sung-Ho;Jeon, Dong-Hwan;Yun, Sung-Phil;Chung, Seok-Woo;Choi, Ho-Kyung;Lee, Si-Hyun
Clean Technology
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v.20
no.3
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pp.298-305
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2014
Ash included in coal can cause environmental pollution and it can decrease efficiency of mass and heat transfer by getting scorched and stick in the facilities operated at high temperature. To solve this problem, a feasibility study on pulverized coal fired power plant and integrated gasification combined cycle (IGCC) using the AFC (Ash-Free Coal) as well as the development to remove the ash from the coal was conducted. In this research, optimization of operating condition was proposed by using sensitivity analysis of ASPEN $Plus^{(R)}$ to apply the coal containing under the 200 ppm ash for integrated gasification combined cycle. Particularly, the coal gasification process was classified as three parts : pyrolysis process, volatile matter combustion process and char gasification process. The dimension and operating condition of 1.5 ton/day class non-slagging gasifier are reflected in the coal gasification process model.
Hwang, Soon Choel;Kim, Sang Kyum;Park, Ji Yun;Lee, Do Kyun;Lee, Si Hyun;Rhee, Young Woo
Clean Technology
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v.20
no.1
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pp.64-71
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2014
We have investigated the effects of various additives on Eco coal gasification under $CO_2$ atmosphere. The temperature ranges from $750{\sim}900^{\circ}C$ and the gasification experimental was carried out with Eco coal adding 7 wt% $K_2CO_3$, $Na_2CO_3$, $CaCO_3$, Dolomite, and non-additive under $N_2$ and $CO_2$ gas mixture. At $850^{\circ}C$, we observed that the reaction rate increased when the concentration of $CO_2$ increased. However, we also observed that the increment of reaction rate was small at more than 70% of the concentration of $CO_2$. The additives activity was ranked as 7 wt% $Na_2CO_3$ > 7 wt% $K_2CO_3$ > non-additive > 7 wt% Dolomite > 7 wt% $CaCO_3$ at $850^{\circ}C$. At the temperatures of $750^{\circ}C$, $800^{\circ}C$, $850^{\circ}C$, and $900^{\circ}C$, when the temperature increased, the gasification rate increased. The gasification was suitably described by the volumetric reaction model. Using volumetric reaction model, the activation energy of Eco coal including 7 wt% $Na_2CO_3$ gasification was 83 kJ/mol, which was the lowest value among all the alkaline additives.
Technology trends of coal gasification were studied through patent analysis. The patents published or registered in Korea, U. S. A., Japan and Europe, and administered by the World Intellectual Property Organization from mid 1970s to 2010 were analyzed based on the application tendency, patent share, major applicants and their activity indices, and market power, etc. Japan and U. S. A. led the patent activities in the early phase of technology development, but major applicants had been diversified globally since 2000. Portfolio analysis revealed that the technology was under developing period. The analysis showed that the most active R&D had been focused on gasifier development. Technology competitiveness was analyzed via indices such as cites per patent, patent impact index, technology strength and patent family size, etc. Key patents were extracted through quantification based on patent family size and cites per patent. The technology flow was figured out to reveal the technology trends.
Lee, Do Kyun;Kim, Sang Kyum;Hwang, Soon Cheol;Lee, Si Hyun;Rhee, Young Woo
Clean Technology
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v.21
no.1
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pp.53-61
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2015
In this study, we have investigated the kinetics on the char-CO2 catalytic gasification reaction. Thermogravimetric analysis (TGA) experiments were carried out for char-CO2 catalytic gasification of an Indonesian Kideco sub-bituminous. Na2CO3 and K2CO3 were selected as catalysts which were physically mixed with coal. The char-CO2 catalytic gasification reaction showed a rapid increase of carbon conversion rate at 850 ℃, 60 vol% CO2, and 7 wt% Na2CO3. At the isothermal conditions ranging from 750 ℃ to 900 ℃, the carbon conversion rates increased as the temperature increased. Four kinetic models for gas-solid reaction including the shrinking core model (SCM), random pore model (RPM), volumetric reaction model (VRM), and modified volumetric reaction model (MVRM) were applied to the experimental data against the measured kinetic data. The gasification kinetics were suitably described by the MVRM for the Kideco sub-bituminous. The activation energies for each char mixed with Na2CO3 and K2CO3 were found 55-71 kJ/mol and 69-87 kJ/mol.
Chae, Taeyoung;Lee, Jaewook;Lee, Youngjae;Yang, Won
Clean Technology
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v.28
no.2
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pp.117-122
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2022
This study developed and tested an ultra-low NOx burner in an 80 kW combustion furnace. The experiment was conducted in an 80 kW single burner combustion furnace with changing the swirl numbers, total equivalence ratios, and primary/secondary oxidizer ratios. In this study, liquefied natural gas (LNG) was used as an auxiliary fuel to significantly reduce NOx production. In a thermal power plant, the amount of NOx generated during coal combustion is about 300 ppm. However, using the burner tested in this study, it was possible to reduce the amount of NOx generated via LNG co-firing to 40 ppm. If the input amount of the primary oxidizer is enough for the gas to be completely combusted and the gas and coal are added simultaneously, the combusted gas forms a high-temperature region at the burner outlet and volatilizes the coal. As a result, the N contained in the devolatilized coal is discharged. Therefore, when the coal is subsequently burned, the amount of NOx produced decreases because there is almost no N remaining in the coal. If a thermal power plant burner is developed based on the results of this study, it is expected that the NOx generation will be significantly lower in the early stage of combustion.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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