• 제목/요약/키워드: Combustion reactivity

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TGA를 이용한 매체순환식 가스연소기 산소공여입자의 반응성 비교 (Comparison of Reactivity of Oxygen Carrier Particles by TGA)

  • 임남윤;류호정;진경태;배성렬
    • 한국에너지공학회:학술대회논문집
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    • 한국에너지공학회 2003년도 춘계 학술발표회 논문집
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    • pp.621-625
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    • 2003
  • 최근 지구온난화 문제와 관련하여 국제적으로 이슈가 되고 있는 $CO_2$ 저감 및 처리기술 중에서 연소 후 처리가 아닌 신개념 연소기술로서 NO$_{x}$가 배출되지 않고 $CO_2$의 고농도 원천분리가 가능하여 새로운 연소 및 발전기술로 부상하고 있는 매체순환식 가스연소기술(Chemical-Looping Combustion Technology, CLC)에 대한 연구가 국내외적으로 활발하게 진행되고 있다.(중략)

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대향류 화염에서의 합성가스 내 수소 함량에 따른 연소 특성 변화에 관한 수치해석 연구 (Numerical Study of Combustion Characteristics for Hydrogen Content in Syngas in Opposed-Flow Flame)

  • 김동희;박진제;허강열;이영재
    • 한국수소및신에너지학회논문집
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    • 제31권5호
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    • pp.467-479
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    • 2020
  • Various researches are being conducted to reduce greenhouse gases generated by the consumption of traditional energy resources. This study was conducted to numerically analyze the combustion characteristics and N-S reaction behavior with respect to the H2 content of syngas composed of CO and H2 in pressurized air combustion. A non-premixed opposed flow flame model was applied a modified detailed mechanism with S-chemistry was developed based on GRI 3.0 to simulate the syngas reaction. As the hydrogen content increased, the flame thickness increased due to the fast reactivity of hydrogen. In the rich region, NO and SO2 were reduced by reaction with H radical and H bonding of NO was suppressed by the formation of HOSO.

DME HCCI 운전조건에서 Methanol 분율에 따른 HCCI엔진연소 특성에 관한 수치해석적 연구 (A Computational Study on DME HCCI Combustions Characteristics with Methanol Concentrations)

  • 이효원;임옥택;박규열;조원준;백영순
    • 한국수소및신에너지학회논문집
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    • 제25권1호
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    • pp.79-86
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    • 2014
  • In Dimethyl Ether (DME) indirect production processes, DME have a reforming process to separate Methanol. DME has a high cetane number and Methanol has a high octane number. Each fuel has a different combustion characteristics and reactivity. So, this paper was investigated on the combustion characterisitics of DME and Methanol. Basically, Methanol has a effect of retarding ignition. However, Within 10% of total carbon mole number in DME, Methanol slightly changed the onset timing of Low Temperature Reaction (LTR) with increasing thermal-ignition preparation range. It means that controlling combustion phasing of DME can be possible without eliminated LTR. In case of IMEP, the ranges.

0.5 MWth 급 케미컬루핑 연소시스템에서 대량생산 입자의 고체순환 특성 및 반응 특성 (Solid Circulation and Reaction Characteristics of Mass Produced Particle in a 0.5 MWth Chemical Looping Combustion System)

  • 류호정;조성호;이승용;이도연;남형석;황병욱;김하나;김정환;백점인
    • 한국수소및신에너지학회논문집
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    • 제30권2호
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    • pp.170-177
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    • 2019
  • Continuous solid circulation test at high temperature and high pressure conditions and batch type reduction-oxidation tests were performed to check feasibility of a 0.5 MWth chemical looping combustion system. Pressure drop profiles were maintained stable during continuous solid circulation up to 16 hours. Therefore, we could conclude that the solid circulation between an air reactor and a fuel reactor could be smooth and stable. The measured fuel conversion and $CO_2$ selectivity were high enough even at high capacity and even after cyclic tests. Therefore, we could expect high reactivity of oxygen carrier at real operation condition.

0.5 MWth 급 케미컬루핑 연소시스템에서 대량생산 산소전달입자의 환원반응 특성에 미치는 온도, 압력, 유속 및 용량의 영향 (Effects of Temperature, Pressure, Gas Velocity, and Capacity on Reduction Characteristics of Mass Produced Particle in a 0.5 MWth Chemical Looping Combustion System)

  • 류호정;이도연;남형석;황병욱;김하나;원유섭;백점인
    • 한국수소및신에너지학회논문집
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    • 제32권1호
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    • pp.53-62
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    • 2021
  • Batch type reduction-oxidation tests were performed to check effects of temperature, pressure, gas velocity, and capacity on reduction characteristics of mass produced particle in a 0.5 MWth chemical looping combustion system. The fuel conversion and the CO2 selectivity increased as the temperature increased and as the gas velocity decreased. However the CO2 selectivity showed the maximum and decreased as the capacity increased because the CO emission increased. The results show that high temperature, low gas velocity and low inert gas concentration are preferable to ensure high reactivity of oxygen carrier in the fuel reactor.

0.1 MWth 급 순환유동층에서의 무연탄 연소 전산유체역학 모사 (Anthracite Oxygen Combustion Simulation in 0.1MWth Circulating Fluidized Bed)

  • 고은솔;국진우;서광원;서수빈;김형우;강서영;이시훈
    • Korean Chemical Engineering Research
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    • 제59권3호
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    • pp.417-428
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    • 2021
  • 낮은 반응성으로 인해 복잡한 공정이 필요한 무연탄은 순환유동층 내의 동적 거동을 통해 연소 특성이 고찰되어야 한다. Pilot 규모의 0.1MWth 급 순산소 순환유동층 연소로에서의 무연탄 연소 특성을 고찰하기 위하여 본 연구에서는 전산유체해석 기법을 이용하였다. 순산소 순환유동층 보일러는 연소로(0.15 m l.D., 10 m High), 싸이클론, 재순환부 등으로 구성되었고 동일한 크기의 3D 모델 반응기를 구축하였다.실험에 사용한 무연탄은 평균 입도 1,070 ㎛, 밀도 2,326 kg/m3이다. 공기 연소에서 순산소 연소로의 연소 환경 변화에 따른 반응기 내부의 기-고 흐름 패턴을 고찰하였다. 이때, 공기 연소와 순산소 연소에서 온도 분포는 비슷한 양상을 보이지만 압력 분포는 순산소 연소에서 더 낮음을 알 수 있었다. 더불어 공기 연소에 비해 순산소 연소에서 더 높은 CO2 농도를 가지므로 이산화탄소 포집이 활발히 이루어질 것을 예상해 볼 수 있다. 결과적으로 본 연구를 통해 무연탄 활용 시 순환유동층 반응기의 최적화된 설계 및 운전에 기여할 수 있음을 확인하였다.

메탄, 에탄 및 프로판 가스 연료의 촉매연소에 관한 매개변수 연구 (A Parametric Study on the Catalytic Combustion of Gaseous Methane, Ethane and Propane Fuels)

  • 정민승;김종민;김만영
    • 한국항공우주학회지
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    • 제40권4호
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    • pp.309-315
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    • 2012
  • 촉매연소는 희박조건에서 작동할 수 있을 뿐만 아니라 UHC, CO, 그리고 NOx와 같은 공해물질의 배출을 억제할 수 있기 때문에 연소효율이 좋고 환경친화적인 연소방식이다. 따라서 본 연구에서는 백금계열의 촉매를 이용한 $CH_4$, $C_2H_6$, 그리고 $C_3H_8$ 연료의 촉매연소 특성에 관한 수치해석 연구를 수행하였다. 1차원 및 Langmuir-Hinshelwood 모델을 적용한 지배방정식을 설명한 후 촉매연소기의 설계변수, 즉, 입구온도, 과잉공기비, 그리고 공간속도가 촉매연소에 미치는 영향을 고찰하였다. 사용된 연료 중에서 $C_3H_8$의 화학적 구조 및 반응성 때문에 출구온도 및 전환율이 가장 높음을 확인할 수 있었다.

LNG 연소 및 스팀생산을 위한 3 MWth 급 매체순환연소 시스템의 기본설계 및 민감도 분석 (Basic Design and Sensitivity Analysis of 3 MWth Chemical Looping Combustion System for LNG Combustion and Steam Generation)

  • 류호정;남형석;황병욱;김하나;원유섭;김대욱;김동원;이규화;백점인
    • 한국수소및신에너지학회논문집
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    • 제32권5호
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    • pp.374-387
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    • 2021
  • Basic design of 3 MWth chemical looping combustion system for LNG combustion and steam generation was conducted based on the mass and energy balance and the previous reactivity test results of oxygen carrier particles. Process configuration including fast fluidized bed (air reactor), loop seal and bubbling fluidized bed (fuel reactor) was confirmed and their dimensions were determined by mass balance. Then, the external fluidized bed heat exchanger (FBHE) was adopted based on the energy balance to extract heat from the system. The optimum reactor design and operating condition was confirmed with sensitivity analysis by modifying system configuration based on the mass and energy balance.

고로슬래그 기반 순환유동층 플라이애시 및 미분탄 플라이애시 혼입에 따른 시멘트 모르타르의 특성 (Properties of Cement Mortar According to Mixing of Circulating Fluidized Bed Fly Ash and Pulverized Coal Fly Ash based on Blast Furnace Slag)

  • 조성우;나형원;형원길
    • 한국건축시공학회지
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    • 제21권2호
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    • pp.141-148
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    • 2021
  • 본 연구에서는 산업부산물 중 순환유동층 연소방식과 미분탄 연소과정에서 발생되는 플라이애시와 고로슬래그 미분말을 치환한 시멘트 모르타르의 특성을 파악하였다. 연구 결과, 순환유동층 플라이애시 및 미분탄 플라이애시 혼합 사용 시 강도발현 뿐만 아니라 내구성 측면에서도 유리하게 나타난다. 순환유동층 플라이애시는 초기 반응성 향상에 기여하며, 미분탄 플라이애시는 포졸란 반응으로 장기 강도 발현에 관여하게 된다. 따라서 순환유동층 플라이애시와 미분탄 플라이애시의 혼합사용은 고로슬래그 미분말을 치환한 시멘트 모르타르의 상호 보완적인 요소로 작용함을 알 수 있다.