• 제목/요약/키워드: Gas methane

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카본블랙 촉매를 이용한 유동층 반응기에서 메탄과 프로판 혼합물의 촉매 분해에 의한 수소생산 연구 (Hydrogen production by catalytic decomposition of methane and propane mixture over carbon black catalyst in a fluidized bed)

  • 이승철;윤용희;한귀영
    • 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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    • 한국신재생에너지학회 2007년도 추계학술대회 논문집
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    • pp.97-100
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    • 2007
  • A fluidized bed reactor made of quartz with 0.055 m I.D. and 1.0 m in height was employed for the thermocatalytic decomposition of methane to produce $CO_2$ - free hydrogen . The fluidized bed was proposed for the continuous withdraw of product carbons from the reactor. The methane decomposition rate with the carbon black N330 catalyst was quickly reached a quasi-steady state rate and remained for several hour. The methane and propane mixture decomposition reaction was carried out at the temperature range of 850 - 900 $^{\circ}C$, methane and propane mixture gas velocity of 1.0 $U_{mf}$ ${\sim}$ 3.0 $U_{mf}$ and the operating pressure of 1.0 atm. Effect of operating parameters such as reaction temperature, gas velocity on the reaction rates was investigated. The produced carbon by the methane decomposition was deposited on the surfaces of carbon catalysts and the morphology was observed by TEM image.

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음식물쓰레기 주입형태에 따른 혐기성소화조의 메탄가스 발생특성에 관한 연구 (Study on Production Characteristic of Methane Gas in Anaerobic Digestion Reactor according to Input Type of Food Waste)

  • 이영형;박성현;성낙창
    • 유기물자원화
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    • 제9권4호
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    • pp.55-60
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    • 2001
  • 본 연구에서는 음식물 쓰레기의 주입형태에 따른 혐기성 소화조의 메탄가스 발생특성에 대해 알아보고자 하였다. 하수슬러지와 음식물 쓰레기를 각각 1:0, 1:0.1, 1:0.3, 1:0.5, 1:1, 1:2의 비율로 혼합소화시킨 반응조에서의 주입 g VS당 메탄가스 발생량은 40mL, 85mL, 62mL, 67mL, 72mL 및 73mL $CH_4/g$ $VS_{added}$였다. 음식물 쓰레기의 입경을 raw food, 2~4mm 그리고 2mm이하로 주입하여 혼합소화시킨 반응조에서의 메탄함량이 각각 51.1%, 53.1% 및 50.6%로 나타나 별차이를 보이지는 않았으나, 입경이 작을수록 높은 메탄발생량을 나타내는 것으로 조사되었다. 주입 음식물 쓰레기의 세척여부와 회수에 따른 탄발생량은 음식물 쓰레기를 7~8회 세척한 경우가 세척하지 않은 경우보다 약 11mL $CH_4/g$ $VS_{added}$ 많이 발생하였다.

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메탄 하이드레이트의 생산 기술 현황과 환경에 미치는 영향 (Methane hydrate : The state of the art of Production technologies and environmental issues)

  • 장승룡
    • 한국석유지질학회지
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    • 제7권1_2
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    • pp.13-18
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    • 1999
  • 메탄 하이드레이트는 메탄가스를 포함하고 있는 얼음 같은 고체 상태 물질이며 물분자들이 가스 분자들을 둘러싸고 있는 clathrate 혼합물이다. 낮은 온도와 높은 압력의 환경에서 탄화수소 가스는 하이드레이트를 형성하며 이러한 형성 조건으로 인하여 극지방의 육성 퇴적층과 약 300 m 이상 수심이 깊은 해저 퇴적층 내에서 발견된다. 메탄 하이드레이트의 매장량은 정확히 예측하기는 어려우나 그 양은 엄청날 것으로 예상되며, 이와 같은 이유로 향후 천연가스 공급원으로서 주된 역할을 할 것으로 기대하고 있다. 그러나 그 생산 기술은 아직도 취약하며, 또한 메탄 하이드레이트의 해리에 의하여 발생하는 대기 온난화 문제도 심각한 환경 문제로서 대두되고 있다. 이와 같은 관점에서 본 논문에서는 메탄 하이드레이트 생산 기술 현황과 환경에 미치는 영향 등을 분석하여 메탄 하이드레이트의 실체와 연구 방향을 밝히고자 한다

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수소-CNG 혼소연료 차량에서의 메탄 저감을 위한 산화촉매에 관한 연구 (Studies of Methane Oxidation Catalyst on H2-CNG Mixed Fuel Vehicles)

  • 이웅재;심경실;양재춘;김태민
    • 한국가스학회지
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    • 제17권5호
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    • pp.22-27
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    • 2013
  • 수소와 CNG를 혼합한 HCNG는 CNG에 비해 연소효율이 높고 보다 친환경적인 연료로 CNG 엔진의 다음 단계의 엔진으로 각광받고 있으며, 수소시대로의 가교역할을 할 것이라 전망된다. 2014년 EURO-6의 도입으로 CNG 및 HCNG 차량에서 발생되는 메탄가스에 대해서도 규제가 이루어질 전망이다. 본 연구에서는 HCNG 엔진의 배기가스 중 메탄가스를 저감하기 위한 메탄산화촉매를 다루었다. 메탄산화촉매의 장시간 운전에 따른 내구성 및 메탄산화 양상 등에 대해 연구했으며, 이 때 촉매의 화학적인 현상을 분석하기 위해 촉매의 중요한 인자인 귀금속 분산도, 비표면적 변화 등을 촉매 활성과 연계하여 연구하였다.

Control of Methane Emission in Ruminants and Industrial Application of Biogas from Livestock Manure in Korea

  • Song, Man-K.;Li, Xiang-Z.;Oh, Young-K.;Lee, Chang-Kyu;Hyun, Y.
    • Asian-Australasian Journal of Animal Sciences
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    • 제24권1호
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    • pp.130-136
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    • 2011
  • Methane is known to be one of the major greenhouse gases. On a global scale, livestock farming may contribute 18% of total greenhouse gas emissions. Though methane contribution is less than 2% of all the factors leading to global warming, it plays an important role because it is 21 times more effective than carbon dioxide. Methane emission is a direct result of the fermentation process performed by ruminal microorganisms and, in particular, the archael methanogens. Reducing methane emission would benefit both ruminant production and the environment. Methane generation can be reduced by electron-sink metabolic pathways to dispose of the reducing moieties. An alternative way for methane control in the rumen is to apply inhibitors against methanogens. Generating methane from manure has considerable merit because it appears to offer at least a partial solution to two pressing problems-environmental crisis and energy shortage. An obvious benefit from methane production is the energy value of the gas itself. Control of methane emission by rumen microbes in Korea has mainly been focused on application of various chemicals, such as BES and PMDI, that inhibit the growth and activity of methanogens in the rumen. Alternatives were to apply long-chain polyunsaturated fatty acids and oils with or without organic acids (malate and fumarate). The results for trials with methane reducing agents and the situation of biogas production industries and a typical biogas plant in Korea will be introduced here.

메탄/천연가스 하이드레이트의 제조 및 특성 비교 분석 (A Comparative Analysis on characteristics and Manufacture of Methane/Natural Gas Hydrates)

  • 이영철;조병학;백영순
    • 한국가스학회지
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    • 제7권3호
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    • pp.32-43
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    • 2003
  • 이 연구는 단성분계(메탄)과 다성분계(천연가스) 하이드레이트의 상평형 조건을 관찰하고, 반응시간에 따른 하이드레이트 생성 거동을 관찰하여 비교 분석하였다. 단성분과 다성분계 하이드레이트의 차이점은 크게 유도지체시간과 안정 영역이다. 반응시 다성분계 하이드레이트는 가스의 성분들이 서로 다른 농도변화를 나타내었으며, 제조된 하이드레이트를 해리시켰을 때도 서로 다른 해리 속도에 의해 각 가스 성분들의 농도가 변화되었다. 압력이 6 MPa이고, 온도가 276.65 K이며, 교반속도가 600 rpm일때 다성분계 하이드레이트 제조시 메탄이외의 여러 가스 성분들에 의해 하이드레이트 핵 생성이 빠르게 진행되어 유도지체시간은 짧다. 그리고 단성분계 하이드레이트는 단일 성분으로 이루어져 있으므로 안정 영역이0.055 mole of $CH_4$/mole of water에서 보다 뚜렷하게 관찰되고, 다성분계 하이드레이트는 안정 영역이 0.04 mole of $CH_4/$mole of water에서 관찰된다.

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매립지가스(LFG)로부터 합성가스 제조시 반응조건에 따른 수율에 미치는 연구 (A Effect of Reaction Conditions on Syngas Yield for the Preparation of Syngas from Landfill Gas)

  • 조욱상;최경돈;백영순
    • 한국수소및신에너지학회논문집
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    • 제26권5호
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    • pp.477-483
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    • 2015
  • LFG (Land-Fill Gas) includes components of $CH_4$, $CO_2$, $O_2$, $N_2$, and water. The preparation of synthesis gas from LFG as a DME (Dimethyl Ether) feedstock was studied by methane reforming of $CO_2$, $O_2$ and steam over $NiO-MgO-CeO_2/Al_2O_3$ catalyst. Our experiments were performed to investigate the effects of methane conversion and syngas yield on the amount of LFG components over $NiO-MgO-CeO_2/Al_2O_3$ catalyst. Results were obtained through the methan reforming experiments at the temperature of $900^{\circ}C$ and GHSV of 8,800. The results were as following; it has generally shown that syngas yield increase with the increase of oxygen and steam amounts and then decrease. Highly methane conversion of above 98% and syngas yield of approximately 60% were obtained in the feed of gas composition flow-rate of 243ml/min of $CH_4$, 241ml/min of $CO_2$, 195ml/min of $O_2$, 48ml/min of $N_2$, and 450ml/min of steam, respectively, under reactor pressure of 1 bar for 200 hrs of reaction time. Also, it was shown that catalyst deactivation by coke formation was reduced by excessively adding oxygen and steam as an oxidizer of the methane reforming.

벼논에서 폐쇄형 자동 챔버 시스템으로 측정한 메탄 농도에 대한 요인별 측정 불확도 비교 (Measurement Uncertainty of Methane Concentrations from a Rice Paddy Measured by a Closed Automated Chamber System)

  • 주옥정;강남구;임갑준
    • 한국환경농학회지
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    • 제39권3호
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    • pp.228-236
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    • 2020
  • BACKGROUND: The closed chamber method is the most commonly used for measuring greenhouse gas emissions from rice fields. This method has the advantages of being simple, easily available and economical. However, a measurement result using the chamber method is an estimated value and is complete when the uncertainty is estimated. The methane emissions from a rice paddy account for the largest portion of the greenhouse gas emissions in the agriculture sectors. Although assessment of uncertainty components affecting methane emission from a rice paddy is necessary to take account of dispersion characteristics, research on these uncertainty components is very rare to date. The goal of this study was to elucidate influencing factors on measurement uncertainty of methane concentrations measured by a closed automated chamber system from a rice paddy. METHODS AND RESULTS: The methane sampling system is located in the rice paddy in Gyeonggi-do Agricultural Research and Extension Services (37°13'15"N, 127°02'22"E). The primary measurement uncertainty components influencing methane concentrations (influencing factors) investigated in this research were repeatability, reproducibility and calibration in the aspects of methane sampling and analytical instrumentation. The magnitudes of the relative standard uncertainty of each influencing factor were quantified and compared. CONCLUSION: Results of this study showed what influencing factors were more important in determination of methane concentrations measured using the chamber system and analytical instrumentation located in the monitoring site. Quantifying the measurement uncertainty of the methane concentrations in this study would contribute to improving measurement quality of methane fluxes.

Gas Hydrate Systems at Hydrate Ridge;Results from ODP Leg 204

  • Lee, Young-Joo;Kim, Ji-Hoon;Ryu, Byong-Jae
    • 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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    • 한국신재생에너지학회 2007년도 춘계학술대회
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    • pp.531-533
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    • 2007
  • We report and discuss molecular and isotopic properties of hydrate-bound gases from 55 samples and void gases from 494 samples collected during Ocean Drilling Program (ODP) Leg 204 at Hydrate Ridge offshore Oregon. Gas hydrates appear to crystallize in sediments from two end-member gas sources (deep allochthonous and in situ) as mixtures of different proportions. In an area of high gas flux at the Southern Summit of the ridge (Sites 1248-1250), shallow (0-40 meters below the seafloor (mbsf)) gas hydrates are composed of mainly allochthonous mixed microbial and thermogenic methane and a small portion of thermogenic C2+ gases, which migrated vertically and laterally from as deep as 2-2.5 km depths. In contrast, deep (50-105 mbsf) gas hydrates at the Southern Summit (Sites 1248 and 1250) and on the flanks of the ridge (Sites 1244-1247) crystallize mainly from microbial methane and ethane generated dominantly in situ. A small contribution of allochthonous gas may also be present at sites where geologic and tectonic settings favor vertical gas migration from greater depth (e.g., Site 1244).

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팔라듐-은 막반응기를 이용한 메탄의 부분산화반응 (Partial Oxidation of Methane in Palladium-silver Alloy Membrane Reactor)

  • 최태호;김광제;문상진;서정철;백영순
    • 공업화학
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    • 제16권5호
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    • pp.641-647
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    • 2005
  • 메탄의 부분산화반응은 수소 제조의 중요한 반응 중의 하나이다. 무전해 도금방법에 의해 제조된 팔라듐-은 막을 막반응기(membrane reactor)로서 메탄의 부분산화반응에 적용하여 반응온도, $O_2/CH_4$ 몰비, $CH_4$ 공급속도, $N_2$ 운반 가스 흐름속도 등의 변화에 따라 실험을 수행하였다. 막반응기의 메탄 전환율은 알루미나에 담지된 니켈 촉매를 사용하는 반응조건하에서 $350{\sim}730^{\circ}C$의 반응온도에 따라 증가하는 경향을 보였으며, 특히 $730^{\circ}C$$O_2/CH_4$ 몰비 0.5에서 메탄 전환율과 CO 선택도가 가장 높았다. 막반응기의 메탄 전환율은 전통적인 관형반응기와 비교한 결과 반응조건에 따라 10~40% 정도 높았다.