• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
• /
• 2007.11a
• /
• pp.633-636
• /
• 2007

국내에서 발생되는 폐기물을 이용하여 가스화에 의해 생산되는 합성가스의 생산 및 활용기술에 대해 고찰하였다. 폐기물 가스화에 의해 생산되는 합성가스의 조성은 CO, $H_2$를 주성분으로 하며 부분산화 조건에 $CO_2$가 함께 생산된다. 생산된 합성가스는 CO $20{\sim}35$%, $H_{2}$ $20{\sim}35$% 정도의 조성으로 나타나며 발생량은 $1,365{\sim}2,125$ $Nm^3/hr$로 나타났다. 이러한 합성가스는 스팀생산, 전력생산 및 DME, SNG, 메탄올, 수소와 같은 고부가가치의 화학원료를 생산할 수 있다.

• Journal of the Korean Electrochemical Society
• /
• v.9 no.2
• /
• pp.89-94
• /
• 2006

Nafion/poly(ether(amino sulfone)) acid-base blend polymer electrolyte membranes were prepared and their proton conductivity and dimethyl ether permeability were investigated. Characteristics of direct dimethyl ether fuel cell (DDMEFC) performance using prepared blend membrane were studied. The increase of amine groups in the base polymer in composite membranes resulted in the decrease in dimethyl ether permeability. The proton conductivity of the blend membranes gradually increased as increasing temperature. The conductivity of Nafion/PEAS-0.6 (85:15) blend membranes was measured to be $1.42\times10^{-2}S/cm\;at\;120^{\circ}C$ which was higher than that of the recast Nafion. The performance of direct dimethyl ether fuel cell (DDMEFC) using the Nafion/PEAS blend membranes was higher than that using $Nafion^(R)115$ membrane. Enhanced performance of direct dimethyl ether fuel cells using Nafion/PEAS blend membrane was explained by reducing dimethyl ether (DME) crossover through the electrolyte membrane and maintenance of the proton conductivity at high temperature.

• Journal of the Korean Electrochemical Society
• /
• v.10 no.2
• /
• pp.150-154
• /
• 2007

Redox complexes to transport electrodes from biomaterial to electrodes are very important part in commercial biosensor industry. A novel osmium redox complex was synthesized by the coordinating pyridine group with osmium metal. A novel osmium complex is described as $[Os(dme-bpy)_2(ap-im)Cl]^{+/2+}$. We have been studied the electrochemical characteristics of this osmium complex with electrochemical techniques such as cyclic voltammetry and chronoamperommetry. In order to immobilize osmium redox complexes on the electrode, we deposited gold nano-particles on screen printed carbon electrode(SPE). The electrical signal converts the osmium redox films into an electrocatalyst for glucose oxidation. The catalytic currents were monitored that the catalytic currents were linearly increased from 1 mM to 5 mM concentrations of glucose.

• Membrane Journal
• /
• v.15 no.4
• /
• pp.330-337
• /
• 2005

Water selective silica membranes were prepared fur use as membrane reactor for synthesis of dimethyl ether (DME) by methanol dehydration. Silica membranes formed on a Porous SUS tube by ultrasonic spray Pyrolysis (USP) and chemical vapor deposition (CVD) using tetraethoxysilane (TEOS) as precursor. The CVD-derived membranes formed higher level of trade-off line between water permeance and water/methanol selectivity than that of the USP-derived membranes. The membrane reactor possessing water permeance of $1.2\times10^{-7}\;mol\;{\cdot}\;m^{-2}\;{\cdot}\;S^{-1}\;{\cdot}\;Pa^{-1}$ and water/methanol selectivity of 10 exhibited increase in methanol conversion of about $20\%$ comparing to conventional reactor system. These findings led us to conclude that the dehydration membrane reactor simultaneously separating the water vapour produced in the reaction zone was effective in increasing the reaction conversion.

• Proceedings of the Korea Society for Energy Engineering kosee Conference
• /
• 2008.04a
• /
• pp.131-133
• /
• 2008

• 한국가스학회:학술대회논문집
• /
• 2001.10a
• /
• pp.231-239
• /
• 2001

• Journal of Energy Engineering
• /
• v.10 no.1
• /
• pp.49-54
• /
• 2001

최근 자동차용 청정 연료로서의 이용 가능성으로 주목받는 디메틸에테르를 액상 혼합 반응기에서 직접 합성 가스로부터 합성하였다. 메탄올 함성촉매와 감마알루미나의 혼성촉매를 사용한 결과, $H_2$/CO=1일 때, 메탄올 함성 촉매와 탈수촉매의 비가 8:2인 경우, 가장 높은 메탄옥 환산 생산량을 보였다. 또한 공간속도의 변화에 따른 디메틸에테르, 메탄올, 이산화탄소, 메탄 등 각 생성물에 대한 선택도의 변화는 거의 없이 일정하였다. 메탄옥 합성 반응 촉매만을 사용한 경우, 생성물 중 각 성분의 선택도는 반응가스의 공간속도에 따라 달라졌는데, 반응가스의 공간속도가 작아지면 생성물 중 디메틸에테르의 선택도는 변화가 없었으나, 이산화탄소의 발생량이 많고 메탄올의 생성이 적어졌다. 동일한 반응 조건에서 액상 반응과 시강 반응을 비교한 결과, DME 수율이 액상의 경우가 더 높았다.

• 한국가스학회:학술대회논문집
• /
• 2007.04a
• /
• pp.33-36
• /
• 2007

합성가스는 C1화학을 시작하는 반응원료 물질로 최근 DME(dimethyl-ether), 메탄올, GTL(gas to liquid), CTL(coal to liquid), 암모니아 생성 공정 등 많은 화학공정에 사용되고 있다. 합성가스를 생산하는 방법은 천연가스 개질반응과 석탄의 가스화반응, 그리고 원유의 정제 등을 통해 얻을 수 있다. 삼중개질반응은 천연가스와 산소, 수증기, 이산화탄소를 원료로 $1000^{\circ}C$ 이상의 고온에서 반응시켜 합성가스를 생산하며, 균일반응계와 불균일반응계로 이루어져 있다. 균일반응계에서는 천연가스와 산소가 주로 반응하며, 원료로 투입된 대부분의 산소는 균일반응계에서 소모되어 일산화탄소와 이산화탄소를 생성한다. 삼중개질반응의 균일반응계에서는 산소와 천연가스와의 반응으로 많은 발열이 발생하여 전체 반응계의 온도를 유지할 수 있도록 해준다. 본 연구에서는 산소로 인한 삼중개질반응의 온도 조절과 균일반응계의 온도 분포를 위치에 따라 관찰해 보았으며, 실험과 모사를 통해 비교해 보았다.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
• /
• 2010.06a
• /
• pp.117-117
• /
• 2010

석탄 가스화에서 유도된 합성가스는 합성반응 공정을 통하여 합성석유, 메탄올(& DME), 합성천연가스(SNG) 등의 다양한 화학원료를 제조할 수 있어 이의 활용이 점차적으로 확대될 것이다. 이 중 SNG 공정의 경우, 석탄가스화기에서 생산된 합성가스는 집진, 탈황, 수성가스전환($H_2$/CO 비를 조절), $CO_2$ 제거 등의 공정을 거쳐 메탄화 반응기로 유도되는데, 메탄화 반응에서 $CO_2$가 반응에 참여하면 탄소포집 및 저장(CCS)의 부담을 크게 줄일 수 있어 이에 대한 관심이 커지고 있다. 특히, 상업용으로 활용되고 있는 단열반응기를 직렬로 연결할 경우, 메탄화반응의 발열로 인한 반응기내의 온도 상승으로 $CO_2$가 생성되는데 이후의 2차 또는 3차의 단열반응기에서 $CO_2$ 수소화반응이 진행되면 최종 생성물인 메탄의 수율이 증가하며, 뿐만아니라 생성물 중 포함된 수소의 농도를 낮출 수 있는 장점을 가지게 된다. 따라서, 본 연구에서는 Ni계 촉매를 사용하여 풍부한 $H_2$ 분위기에서 Fe를 첨가하여 이의 함량이 $CO_2$ 수소화반응의 탄소 전환율과 생성되는 메탄의 수율에 미치는 영향을 고찰하였다.

• Journal of Hydrogen and New Energy
• /
• v.21 no.6
• /
• pp.587-594
• /
• 2010

Hydrogen is an alternative fuel for the future energy which can reduce pollutants and greenhouse gases. Synthesis gas has played an important role of synthesizing the valuable chemical compounds, for example methanol, DME and GTL chemicals. Renewable biomass feedstocks can be potentially used for fuel and chemicals. Current thermal processing techniques such as fast pyrolysis, slow pyrolysis, and gasification tend to generate products with a large slate of compounds. Lignocellulose feedstocks such as forest residues are promising for the production of bio-oil and synthesis gas. Pyrolysis and gasification was investigated using thermogravimetric analyzer (TGA) and bubbling fluidized bed gasification reactor to utilize forest woody biomass. Most of the materials decomposed between $320^{\circ}C$ and $380^{\circ}C$ at heating rates of $5{\sim}20^{\circ}C$/min in thermogravimetric analysis. Bubbling fluidized bed reactor was used to study gasification characteristics, and the effects of reaction temperature, residence time and feedstocks on gas yields and selectivities were investigated. With increasing temperature from $750^{\circ}C$ to $850^{\circ}C$, the yield of char decreased, whereas the yield of gas increased. The gaseous products consisted of mostly CO, $CO_2$, $H_2$ and a small fraction of $C_1-C_4$ hydrocarbons.