목차

표제지=0,1,1

제출문=0,2,1

요약문=i,3,4

SUMMARY=v,7,5

CONTENTS=x,12,5

목차=xv,17,5

그림목차=xx,22,7

표목차=xxvii,29,2

I. 석탄 가스화에 의한 합성가스 제조 기술연구/이재구=1,31,2

제1장 서론=3,33,1

제1절 연구개요=3,33,3

제2절 연구목표=6,36,2

제2장 이론=8,38,1

제1절 석탄의 특성=8,38,4

제2절 석탄의 반응 특성=11,41,5

제3절 기-고 반응 모델=15,45,5

제4절 수소가스화 반응=19,49,10

제3장 실험 장치 및 방법=29,59,1

제1절 Batch reactor에서의 실험=29,59,6

제2절 연속식 반응기에서의 실험=35,65,4

제4장 실험결과 및 고찰=39,69,1

제1절 석탄의 반응성=39,69,3

제2절 Batch 반응기 실험 결과=41,71,6

제3절 연속식 반응기 실험 결과=46,76,10

제5장 결론 및 향후 연구 과제=56,86,1

II. 합성가스 중 오염물질 정제기술 개발=57,87,2

제1장 서론=59,89,1

제1절 개요=59,89,2

제2절 합성가스의 정제의 필요성 및 방법=61,91,1

1. 입자상물질 정제의 필요성 및 방법=61,91,3

2. 황화수소 정제의 필요성 및 방법=63,93,5

3. 입자상물질과 황산가스의 동시 정제기술=67,97,2

제3절 연구목표 및 내용=68,98,1

1. 연구목표=68,98,1

2. 연구내용=68,98,1

3. 개발결과의 기대효과 및 활용방안=68,98,2

제2장 연구개발 수행내용 및 결과=70,100,1

제1절 정제공정 설계=70,100,2

제2절 정제장치의 수치해석=71,101,1

1. 정제장치의 수치해석 방법=71,101,5

2. 정제장치의 수치해석 결과=76,106,15

제3절 합성가스 중 입자상 오염물질 및 황산화물 동시제거 실험=91,121,1

1. 실험장치=91,121,1

2. 고반응 흡수제=91,121,3

3. 실험결과 및 고찰=93,123,3

제3장 결론=96,126,1

참고문헌=97,127,2

III. 합성가스의 발전연료 전환을 위한 촉매 및 흡착제 제조기술/정수현=99,129,2

제1장 서론=101,131,1

제1절 연구의 목적 및 필요성=101,131,1

제2절 연구의 내용=101,131,2

제3절 기대효과=102,132,1

제2장 기술개발 동향=103,133,1

제1절 서론=103,133,1

제2절 CO₂ 분리 및 포획기술의 종류=103,133,2

1. Precombustion Decarbonization 기술=104,134,1

2. Postcombustion Decarbonization 기술=104,134,3

3. Oxyfuel 기술=106,136,2

4. 기타 혁신적 기술=108,138,4

제3절 화학물질을 이용한 CO₂ 원천포획기술=112,142,3

제3장 실험장치 및 실험방법=115,145,1

제1절 CO₂ 흡착제 및 촉매흡착제 제조=115,145,3

제2절 CO₂ 흡착제 및 촉매흡착제의 물리적 특성 조사=117,147,1

1. 마모강도 측정=117,147,2

2. 압축강도 측정=118,148,1

3. 성상 분석=119,149,1

4. 비표면적 및 기공분포 측정=119,149,1

5. 흡탈착 실험=119,149,2

제3절 CO₂ 촉매흡착제 반응실험=120,150,1

1. 실험장치=120,150,2

2. 실험방법=122,152,1

제4장 실험결과 및 논의=123,153,1

제1절 서론=123,153,3

제2절 사용된 시료의 특성조사 결과=125,155,1

1. CO₂ 흡착제 제조시 사용된 시료=125,155,5

2. 상용 스팀개질 촉매=129,159,2

제3절 CO₂ 흡착제 및 촉매흡착제의 물리적 특성 조사=131,161,1

1. 강도 보강재의 선별=131,161,1

2. CO₂ 흡착제의 성상분석=131,161,4

3. CO₂ 흡착제와 촉매흡착제의 기공크기 분포=135,165,9

4. CO₂ 흡착제의 압축강도=144,174,1

5. CO₂ 흡착제의 마모강도=144,174,1

6. CO₂ 흡착제의 흡착능력=144,174,2

제4절 CO₂ 촉매흡착제 반응실험 결과=146,176,2

제5장 결론=148,178,1

참고문헌=149,179,4

IV. 합성가스로부터 발전연료 제조 탄화／소성 공정개발/백일현=153,183,2

제1장 연구개발과제의 개요=155,185,1

제1절 연구의 필요성=155,185,3

제2절 연구의 내용=157,187,2

제3절 기대효과=159,189,1

제2장 석탄이용 무공해 수소발전 공정(ZECP)=160,190,1

제1절 국내외 기술개발동향=160,190,2

제2절 석탄이용 수소발전 공정분석=161,191,2

1. 가스화 공정(Gasfication)=162,192,2

2. 가스정제 공정(Gas Cleanup)=163,193,2

3. 탄화／소성 공정(Carbonation／calcination)=164,194,3

4. 연료전지(Fuel Cell)=166,196,2

제3절 석탄이용 수소발전 공정 경제성 분석=167,197,4

제3장 상용촉매를 이용한 수증기메탄개질=171,201,1

제1절 수증기 메탄개질에서 생성물 평형조성=171,201,1

1. 수증기 메탄개질 반응의 평형상수=171,201,4

2. 수증기 메탄개질 반응에서 생성물의 조성=174,204,20

제2절 상용촉매를 이용한 수증기메탄개질 실험=194,224,1

1. 개요=194,224,1

2. 수증기메탄개질(Steam Methane Reforming) 실험장치 및 방법=194,224,7

3. 실험결과=201,231,10

제4장 개질측매와 CO₂ 흡수제를 이용한 탄화／소성=211,241,1

제1절 탄화／소성 반응에서 생성물 평형조성=211,241,1

1. CaO 흡수제의 영향=211,241,2

2. CO₂ 흡수 후 생성 된 CaCO₃ 영향=212,242,8

제2절 탄화／소성 공정 실험=220,250,1

1. 개요=220,250,1

2. 실험장치 및 방법=220,250,2

3. 탄화／소성 반응의 촉매／흡착제 충진량 계산=221,251,3

4. 실험결과=224,254,25

제5장 결론=249,279,1

참고문헌=250,280,5

영문목차

[title page etc.]=0,1,11

CONTENTS=x,12,19

I. Development of the process of SNG production using hydro-gasification of coals=1,31,2

Chapter 1. Introduction=3,33,1

Section 1. Background=3,33,3

Section 2. Objects and contents=6,36,2

Chapter 2. Theory=8,38,1

Section 1. Properties of coals=8,38,4

Section 2. Kinetics of coal=11,41,5

Section 3. Gas-solid reaction model=15,45,5

Section 4. Hydro-gasification process=19,49,10

Chapter 3. Experimental Apparatus=29,59,1

Section 1. Batch reactor=29,59,6

Section 2. Continuous reactor=35,65,4

Chapter 4. Results and Discussions=39,69,1

Section 1. Reactivity of coals=39,69,3

Section 2. Results of batch reactor=41,71,6

Section 3. Results of continuous reactor=46,76,10

Chapter 5. Conclusions and Plans=56,86,1

II. Development of Cleanup Technology of Contaminants from Synthesis Gas=57,87,2

Chapter 1. Introduction=59,89,1

Section 1. Introduction to Zero Emission Coal Process=59,89,2

Section 2. Necessity and method of cleanup technology of contaminants from synthesis gas=61,91,1

1. Cleanup technology of particles=61,91,3

2. Cleanup technology of Hydrogen sulfide=63,93,6

Section 3. Research objective and contents=68,98,1

1. Research objective=68,98,1

2. Research contents=68,98,1

3. Research expectation effects=68,98,2

Chapter 2. Contents and Results of R&D=70,100,1

Section 1. Design of cleanup process=70,100,2

Section 2. Numerical simulation of fluid and particles in a filtration system=71,101,1

1. Simulation method and strategy=71,101,5

2. Simulation results=76,106,15

Section 3. Experiment on simultaneous cleanup of particles and sulfur oxides=91,121,1

1. Experimental apparatus=91,121,1

2. High surface area hydrated lime=91,121,3

3. Experimental results and discussion=93,123,3

Chapter 3. Conclusions=96,126,1

References=97,127,2

III. Catalyst and Catalytic Absorbent Producing Technology for the Conversion of Synthetic Gas into Fuel for Power Generation=99,129,2

Chapter 1. Introduction=101,131,1

Section 1. Objective and necessity of the research=101,131,1

Section 2. Scope and contents of the research=101,131,2

Section 3. Expected results=102,132,1

Chapter 2. State of the Art of the Research=103,133,1

Section 1. Introduction=103,133,1

Section 2. CO₂ separation and capture technologies=103,133,2

1. Precombustion carbonization technology=104,134,1

2. Postcombustion carbonization technology=104,134,3

3. Oxyfuel technology=106,136,2

4. Other noble technology=108,138,4

Section 3. CO₂ capture technology using chemical materials=112,142,3

Chapter 3. Experimental=115,145,1

Section 1. Manufacturing of CO₂ absorbents and catalytic absorbents=115,145,3

Section 2. Investigation of the physical properties of catalytic absorbents=117,147,1

1. Attrition strength=117,147,2

2. Compression strength=118,148,1

3. Morphology=119,149,1

4. Specific surface area and pore size distribution=119,149,1

5. Absorption／desorption experiments=119,149,2

Section 3. Reaction experiments using catalytic absorbent=120,150,1

1. Experimental apparatus=120,150,2

2. Experimental procedures=122,152,1

Chapter 4. Results and Discussions=123,153,1

Section 1. Introduction=123,153,3

Section 2. Properties of Materials=125,155,1

1. Materials=125,155,5

2. Commercial Steam Reforming Catalyst=129,159,2

Section 3. Properties of CO₂ absorbent and catalytic absorbent=131,161,1

1. Screening of strength enhancing agent=131,161,1

2. Morphology of CO₂ absorbent=131,161,4

3. Pore size distribution of CO₂ absorbent=135,165,9

4. Specific surface area and pore size distribution=144,174,1

5. Compression strength of CO₂ absorbent=144,174,1

6. Absorption capacity of CO₂ absorbent=144,174,2

Section 4. Reaction results of CO₂ absorbent=146,176,2

Chapter 5. Conclusions=148,178,1

References=149,179,4

IV. Development of Carbonation／Calcination Process for Producing Power Generation Fuel from Syngas=153,183,2

Chapter 1. Introduction=155,185,1

Section 1. Necessity of the research=155,185,3

Section 2. Objective of the research=157,187,2

Section 3. Expectation effect=159,189,1

Chapter 2. Zero emission coal process=160,190,1

Section 1. Research trend=160,190,2

Section 2. Analysis of ZECP=161,191,2

1. Gasfication=162,192,2

2. Gas Cleanup=163,193,2

3. Carbonation／calcination=164,194,3

4. Fuel Cell=166,196,2

Section 3. Economical analysis=167,197,4

Chapter 3. Steam methane reforming(SMR)=171,201,1

Section 1. Production composition of SMR=171,201,1

1. Equilibrium constant of SMR=171,201,4

2. Composition of SMR=174,204,20

Section 2. SMR using commercial catalyst=194,224,1

1. Introduction=194,224,1

2. Experimental apparatus and method=194,224,7

3. Conclusion=201,231,10

Chapter 4. Carbonation／Calcination using catalyst and absorbent=211,241,1

Section 1. Equilibrium composition of carbonation／calcination=211,241,1

1. Effects of CaO absorbent=211,241,2

2. Effects of CaCO₃=212,242,8

Section 2. Experiment of carbonation／calcination=220,250,1

1. Introduction=220,250,1

2. Experimental apparatus and method=220,250,2

3. Calculation of charging catalyst and absorbent=221,251,3

4. Conclusion=224,254,25

Chapter 5. Conclusion=249,279,1

References=250,280,5

[표1-1] 연구개발 목표와 내용=7,37,1

[표2-2] Classification coal by rank=9,39,1

[표2-3] 석탄의 열분해 실험을 위한 반응기별 특성비교=12,42,1

[표2-4] 미분법에 의한 반응속도 해석방법=17,47,1

[표2-5] Equilibrium in gasification reactions=22,52,1

[표2-6] British Gas／Osaka Gas 공정의 운전조건=27,57,1

[표2-7] Performance of Coal Hydrogenation Pilot Plant Operating pressure:62 Bar=27,57,1

[표2-8] Comparison of SNG only and SNC／Liquid co-production schemes=28,58,1

[표3-9] 수소 첨가 가스화 반응 실험 조건=31,61,1

[표3-10] GC의 분석 조건=31,61,1

[표3-11] Proximate and ultimate analysis of bituminous coals=38,68,1

[표4-12] 생성가스 조성=46,76,1

[표1-1] 현재의 H₂S 제거 방법=64,94,1

[표2-1] 고반응 흡수제의 물리적 특성=93,123,1

[표2-2] 고반응 흡수제에 의한 SO₂ 제거실험 조건=95,125,1

[표4-1] 흡착제 성형시 시료 혼합비=124,154,2

[표4-2] 벤토나이트의 구성성분=125,155,1

[표4-3] ICI 57-7 촉매의 특성=130,160,1

[표4-4] 강도보강재와 기공형성재 사용량이 총기공부피와 평균기공크기에 미치는 영향=135,165,1

[표2-1] Reference A comparison data=169,199,1

[표2-2] Reference B comparison data=169,199,1

[표2-3] Comparison of technologies with CO2 removal=170,200,1

[표3-1] 평형상수,CH4(g)+2H2O(g)＝4H2(g)+CO2(g)=176,206,1

[표3-2] 평형상수,CH4(g)+H2O(g)＝3H2(g)+CO(g)=177,207,1

[표3-3] 평형상수,CO(g)+H2O(g)＝H2(g)+CO2(g)=178,208,1

[표3-4] 평형상수,CH4(g)+2H2O(g)+CaO＝4H2(g)+CaCO3=179,209,1

[표3-5] 평형상수,CO(g)+H2O(g)+CaO＝H2(g)+CaCO3=180,210,1

[표3-6] 평형상수,CaCO3＝CaO+CO2(g)=181,211,1

[표3-7] S／C＝2에서 온도에 따른 조성변화(Dry base %)=184,214,1

[표3-8] S／C＝2.5에서 온도에 따른 조성변화(Dry base %)=185,215,1

[표3-9] S／C＝3.0에서 온도에 따른 조성변화(Dry base %)=186,216,1

[표3-10] S／C＝3.5에서 온도에 따른 조성변화(Dry base %)=187,217,1

[표3-11] S／C＝4.0에서 온도에 따른 조성변화(Dry base %)=188,218,1

[표3-12] S／C＝4.5에서 온도에 따른 조성변화(Dry base %)=189,219,1

[표3-13] S／C＝5.0에서 온도에 따른 조성변화(Dry base %)=190,220,1

[표3-14] 수증기 메탄개질 촉매 특성=196,226,1

[표4-1] 750℃에서 수증기메탄개질반응의 생성물에 대한 계산값과 실험결과 비교=222,252,1

[표4-2] 흡수제A를 이용한 탄화실험시 반복조업에 따른 평균 조성=232,262,1

[표4-3] 흡수제B를 이용한 탄화실험시 반복조업에 따른 평균 조성=246,276,1

[표4-4] 750℃,latm에서 생성물 조성 및 유량속도=247,277,2