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목차

[표제지 등]=0,1,2

제출문=1,3,1

요약문=2,4,5

목차=7,9,2

표차례=9,11,1

그림차례=10,12,2

제1장 서론=12,14,1

제1절 연구의 배경 및 필요성=12,14,2

제2절 연구의 목적 및 범위=14,16,2

제3절 문헌 및 이론 연구=16,18,1

1. CWM 연료의 조성 및 제조방법=16,18,1

가. CWM 연료의 성분조성 및 물성=16,18,2

나. CWM 연료의 제조공정=18,20,1

2. CWM의 유변학적 특성=19,21,1

가. 석탄 종류의 영향=19,21,4

나. 석탄 입도분포 영향=23,25,2

다. 첨가제 및 전해질의 영향=25,27,4

3. 석탄의 등급(rank)과 분류=29,31,3

4. 저탄화석탄의 건조공정=32,34,1

제2장 저탄화 석탄을 이용한 CWM 제조와 첨가제에 따른 점성변화 및 분산안정성=33,35,1

제1절 서론=33,35,1

제2절 석탄의 원료에 대한 특성파악 및 입도 분포=33,35,3

제3절 첨가제 선정=36,38,1

제4절 CWM의 일반적 유변물성 연구=36,38,2

제5절 첨가제영향에 따른 유변물성 변화특성 및 최적 조성=38,40,6

제6절 안정성 파악=44,46,3

제7절 결론=47,49,1

제3장 Hot Water Drying 개질화 공정을 통한 CWM 제조=48,50,1

제1절 서론=48,50,1

제2절 고온 고압의 석탄개질화(Hot Water Drying)장치 제작=48,50,3

제3절 저탄화 석탄의 선택=51,53,2

제4절 실험 방법=53,55,1

1. 석탄개질화 공정(Hot Water Drying)=53,55,1

2. 유변물성의 측정=53,55,3

3. FT-IR 실험=55,57,1

4. Zeta Potential 측정=55,57,1

제5절 결과 및 토의=56,58,1

1. HWD 공정 후의 유변물성 변화=56,58,2

2. 개면활성제의 영향=58,60,1

3. HWD 공정 후의 입도분포(Particle Size Distribution) 변화=59,61,2

4. 화학적 조성 분석=61,63,2

5. FT-IR 분석=63,65,5

제6절 결론=68,70,1

제4장 HWD공정을 거친 저탄화 석탄을 이용한 CWM의 제조와 유변학적 모델 확립=69,71,1

제1절 서론=69,71,1

제2절 저탄화석탄의 유변학적 모델=70,72,6

제3절 유변물성 측정과 첨가제의 영향=76,78,7

제4절 HWD 공정 후의 입도 분포 변화=83,85,1

제5절 화학적 조성 분석 및 발열량=83,85,4

제6절 FT-IR 분석=87,89,2

제7절 Contact angle 측정=89,91,1

제8절 Porosity 분석=90,92,2

제9절 Computer Simulation을 통한 CWM의 흐름거동=92,94,1

1. 평행관 내의 흐름거동 모사=92,94,3

2. Elbow관내의 흐름거동 모사=95,97,2

제10절 결론=97,99,2

참고문헌=99,101,3

표차례

(표1-1) 지역별 석탄 매장량 (단위:백만톤)=15,17,1

(표1-2) CWM 연료의 일반적인 물성=17,19,1

(표1-3) 석탄 등급에 따른 분류=30,32,1

(표1-4) 영국 국립석탄협회(British National Coal Board)분류=31,33,1

(표2-1) 연구대상 석탄의 원소분석 결과=33,35,1

(표2-2) 연구대상 석탄의 공업분석 결과=34,36,1

(표3-1) 중국 Datong산 아역청탄의 원소분석 및 공업분석=51,53,1

(표3-2) Hot Water Drying의 공정조건=53,55,1

(표3-3) Temol-N의 용매에 대한 용해도=54,57,1

(표3-4) Goutal 식의 휘발분에 따른 상수а값=62,64,1

(표4-1) 원소분석=86,88,1

(표4-2) 공업분석 및 발열량=86,88,1

(표4-3) FT-IR spectrum peak에 대한 넓이=88,90,1

그림차례

(그림1-1) 고유수분 함량이 석탄의 슬러리성에 미치는 영향 (12)(Coal Type:▲, Australian;○, Suoth African;□, Tatung(I);▼, American;■, Getty;△, Tatung(II);●, Grace)=21,23,1

(그림1-2) 석탄의 산소함량에 따른 점도변화 (14)(B:Coal Concentration 60% and Additive No.-92(0.5wt%), C:Coal Concentration 60% and Additive No.-103(0.5wt%))=22,24,1

(그림1-3) 석탄의 슬러리화에 필요한 물의 양 (1)=24,26,1

(그림1-4) CWM에서 계면활성제의 사용효과 (5)(◆, none;▲, NP1060(0.4wt%);■, CWM1002(0.4wt%)●, CWM1002(0.4wt%)＋NaOH(0.1wt%)))=27,29,1

(그림1-5) 계면활성제 0.5wt% 첨가 후의 CWM 유동성변화 (21)=28,30,1

(그림2-1) Datong아역청탄의 입도분포=35,37,1

(그림2-2) 알래스카 갈탄의 입자분포=35,37,1

(그림2-3) 아역청탄을 이용한 CWM의 석탄농도에 따른 점도변화=37,39,1

(그림2-4) 아역청탄을 이용한 CWM의 온도에 따른 점도변화=37,39,1

(그림2-5) 아역청탄 CWM에 0.5wt%의 계면활성제 첨가 후 점도 변화=40,42,1

(그림2-6) P-S첨가제의 성능 평가=40,42,1

(그림2-7) T-N첨가제의 성능 평가=41,43,1

(그림2-8) Might-150첨가제의 성능 평가=41,43,1

(그림2-9) 각 첨가제의 최적함량에서의 CWM점도감소=42,44,1

(그림2-10) 50wt% CWM에 0.3wt%의 계면활성제 첨가한 후 나타나는 점탄성의 변화=43,45,1

(그림2-11) CWM의 안정성 평가 결과 (50wt%의 아역청탄CWM에 0.1wt%의 계면활성제 첨가)=45,47,1

(그림2-12) 0.5wt%의 P-S, Temol-N첨가후 안정성 상대비교=45,47,1

(그림2-13) Temol-N 첨가량에 따른 CWM 안정성 평가=46,48,1

(그림3-1) 실험장치도=49,51,1

(그림3-2) 장치 도면=50,52,1

(그림3-3) 원료 아역청탄의 입도분포=52,54,1

(그림3-4) Temol-N의 구조식=54,56,1

(그림3-5) 50wt% 아역청탄/물 혼합물의 반응온도에 따른 점도 변화=57,59,1

(그림3-6) 40wt% CWM을 제조하였을 때의 안정성 비교(5% strain, 5㎮frequency at 20℃)=57,59,1

(그림3-7) 280℃에서 개질화된 50wt%의 아역청탄/물 혼합물의 점도에 대한 첨가된 Temol-N의 영향=58,60,1

(그림3-8) 315℃에서 개질화된 50wt%의 아역청탄/물 혼합물의 점도에 대한 첨가된 Temol-N의 영향=60,62,1

(그림3-9) 반응온도에 따른 입도분포의 변화=60,62,1

(그림3-10) 반응온도에 따른 공업분석 결과 비교=62,64,1

(그림3-11) 반응온도에 따른 FT-IR spectrum의 비교=64,66,1

(그림3-12) Difference Spectra of a and b a:반응온도 330℃에서의 FT-IR spectrum에서 raw coal의 FT-IR spectrum을 뺀 difference spectrum b:반응온도 280℃에서의 FT-IR spectrum에서 raw coal의 FT-IR spectrum을 뺀 difference spectrum=65,67,1

(그림3-13) Difference Spectrum of a-b=66,68,1

(그림3-14) 반응온도에 따른 저탄화석탄의 Zeta Potential 비교=67,69,1

(그림4-1) 석탄함량에 따른 CWM의 유동성변화=73,75,1

(그림4-2) 석탄함량에 따른 power law model parameter변화양상=73,75,1

(그림4-3) k값의 결정=74,76,1

(그림4-4) Krieger-Dougherty모델의 parameter결정=74,76,1

(그림4-5) 석탄농도변화에 따른 CWM의 점도변화양상(20℃, 315s-1)(이미지참조)=75,77,1

(그림4-6) Frankel-Acrivos모델의 parameter결정=75,77,1

(그림4-7) 50wt% 리시아 석탄-물 혼합물의 반응온도에 따른 점도 변화=77,79,1

(그림4-8) 50wt% 인도네시아 석탄-물 혼합물의 반응온도에 따른 점도 변화=77,79,1

(그림4-9) 265℃에서 개질화된 50wt%의 러시아 석탄-물 혼합물의 점도에 대한 첨가된 Temol-N의 영향=78,80,1

(그림4-10) 320℃에서 개질화된 50wt%의 러시아 석탄-물 혼합물의 점도에 대한 첨가된 Temol-N의 영향=78,80,1

(그림4-11) Temol-N 0.2wt%가 첨가된 50wt% 러시아 석탄-물 혼합물의 반응 온도에 따른 점도 변화=79,81,1

(그림4-12) Temol 0.4wt%가 첨가된 50wt% 러시아 석탄-물 혼합물의 반응 온도에 따른 점도 변화=79,81,1

(그림4-13) 240℃에서 개질화된 50wt%의 인도네시아 석탄-물 혼합물의 점도에 대한 첨가된 Temol-N의 영향=80,82,1

(그림4-14) 260℃에서 개질화된 50wt%의 인도네시아 석탄-물 혼합물의 점도에 대한 첨가된 Temol-N의 영향=80,82,1

(그림4-15) 290℃에서 개질화된 50wt%의 인도네시아 석탄-물 혼합물의 점도에 첨가된 Temol-N의 영향=81,83,1

(그림4-16) Temol-N 0.2wt%가 첨가된 50wt% 인도네시아 석탄-물 혼합물의 반응온도에 따른 점도 변화=81,83,1

(그림4-17) Temol-N 0.4wt%가 첨가된 50wt% 인도네시아 석탄-물 혼합물의 반응 온도에 따른 점도 변화=82,84,1

(그림4-18) 러시아 석탄의 반응온도에 따른 입도분포의 변화=85,87,1

(그림4-19) 인도네시아 석탄의 반응온도에 따른 입도 분포의 변화=85,87,1

(그림4-20) 러시아 석탄의 반응온도에 따른 FT-IR Spectrum=88,90,1

(그림4-21) 온도에 따른 Contact Angle=89,91,1

(그림4-22) 기공크기에 따른 수은침투 부피=90,92,1

(그림4-23) 기공크기에 따른 pore area 분포=91,93,1

(그림4-24) CWM의 관내 흐름 (유속u＝0.01㎧, 석탄의 부피비＝0.4)=93,95,1

(그림4-25) CWM의 관내 흐름 (유속u＝0.015㎧, 석탄의 부피비＝0.4)=93,95,1

(그림4-26) CWM의 관내 흐름 (유속u＝0.01㎧, 석탄의 부피비＝0.5)=94,96,1

(그림4-27) CWM의 관내 흐름 (유속u＝0.015㎧, 석탄의 부피비＝0.5)=94,96,1

(그림4-28) Elbow 관내의 흐름 (유속u＝0.01㎧, 석탄의 부피비＝0.4)=96,98,1

(그림4-29) Elbow 관내의 흐름 (유속u＝0.015㎧, 석탄의 부피비＝0.4)=96,98,1

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