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이산화탄소의 접촉수소화반응을 통한 탄화수소의 합성에 관한 연구
박영권,박광천,정광은,전종기,임선기,이동근 ( Young Kwon Park,Kwang Cheon Park,Kwang Eun Jeong,Jong Ki Jeon,Son Ki Ihm,Dong Keun Lee ) 한국공업화학회 1997 공업화학 Vol.8 No.1
Cu/ZnO/ZrO₂와 MFI계열의 제올라이트(HZSM-5, H-Ga-Silioate, H-Fe-Silicate)로 이루어진 혼성촉매상에서 이산화탄소 접촉수소화반응을 수행하였다. MFI계열의 제올라이트중 브뢴스테드 산점양이 가장 많은 HZSM-5를 포함한 혼성촉매가 가장 높은 C₂+ 탄화수소 수율을 나타내었다. HZSM-5를 포함한 혼성촉매 중에서는 SiO₂/Al₂O₃비가 낮을수록, 이온교환 시간이 많을수록 즉 브뢴스테드 산점의 양이 많을수록 C₂+ 탄화수소에 대한 수율이 높았다. HZSM-5에 금속이온을 이온 교환 하였을 경우, HZSM-5 = Ga/HZSM-5 > Zn/HZSM-5의 순서로 활성이 높았는데 이 또한 브뢴스테드 산점수가 많을수록 활성이 증가하였다. Carbon dioxide hydrogenation reaction was carried out over hybrid catalyst composed of Cu/ZnO/ZrO₂ and MFI zeolites such as HZSM-5, H-Ga-Silicate and H-Fe-Silicate. The hybrid catalyst composed of Cu/ZnO/ZrO₂ catalyst and HZSM-5 showed the highest yield and selectivity to C₂+ hydrocarbon, which seemed to be due to the largest amount of Br nsted acid sites. Higher yield to C₂+ hydrocarbon was obtained over HZSM-5 with lower SiO₂/Al₂O₃ ratio and also with longer ion exchange time, which showed larger amount of Br nsted acid sites, respectively. When a metal ion was exchanged into HZSM-5, the highest yield to C₂+ hydrocarbon was obtained with descending order Ga/HZSM-5=HZSM-5 > Zn/HZSM-5, i.e., with the amount of Bro¨nsted acid sites.
Fast pyrolysis를 이용한 폐목재로부터 바이오오일의 생성
박영권,김주식,최진희,강보성,박현주,이경해,전종기,김승도 한국화학공학회 2007 화학공학의이론과응용 Vol.10 No.1
에너지원과 화학물질의 원료로 사용되고 있는 화석연료는 매장량이 한정되어 있어 조만간 고갈될 것으로 예상하고 있다. 그러므로 화석연료를 대체할 수 있는 수력, 풍력, 지열, 태양열 등의 대체에너지에 대한 연구가 많이 진행되고 있으며, 폐목재를 포함한 바이오매스(Biomass)도 이러한 대체에너지의 한분야로 전세계적으로 활발히 연구가 진행되고 있다. 특히 폐목재는 지속적으로 공급이 가능한 재생 가능한 자원으로 화석연료의 주요한 대체에너지원으로 인식되고 있다. 본 연구에서는 폐목재로부터 fastpyrolysis 방법을 적용하여 액상 생성물인 바이오오일을 최대한 생성하는 방법을 추구하고자 한다. 또한 생성된 바이오오일의 물리학적 화학적 분석을 시도하여 그 특성을 파악하고, 바이오오일의 활용도를 측정하며 그의 정성적, 정량적 데이터를 제시하고자한다. 실험에서는 시간 당 3kg까지 투입 가능한, 유동층 반응기를 갖춘 연속적 Bench Scale의 장치를 활용했고 분석을 위해 GC-MS등 다양한 기기를 적용하였다. 이러한 기술개발은 화석연료의 대체 효과 뿐만 아니라 폐목재의 폐기처리비용 저감 및 청정연료 사용으로 인한 대기오염 배출 물질의 감소 등의 다양한 경제적, 환경적 효과를 얻을 수 있을 것이라 사료된다.