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논문 기본 정보

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저자정보
저널정보
한국농공학회 한국농공학회논문집 한국농공학회논문집 제48권 제3호
발행연도
2006.1
수록면
63 - 71 (9page)

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반응부 직경 300 mm의 하향식 가스화장치를 제작하여 목편과 숯을 연료로 하여 가스화 반응특성에 대해 분석하였다. 반응부의 위치별 온도변화, 합성가스 중 CO와 CO2 농도 등을 살펴본 결과 기존 연구결과와 유사한 조성을 나타냈다. 단위중량 당 열량이 높은 숯을 연료로 하였을 때 합성가스의 생산이 조기에 안정적으로 이루어졌으며, 가스의 연소상태 또한 상대적으로 양호하였다. 목편 또는 목편과 숯을 혼합하였을 때에는 가스의 조성이나 온도 등을 기준으로 안정적인 가스화 반응이 일어날 때까지 20여분 이상의 시간이 소요되었다. 하향식 가스화장치에서 가스화 반응에 영향을 미치는 연료조건의 영향을 파악하기 위해 수행된 본 연구의 결과는 다음과 같이 요약할 수 있다.목편이나 목편과 숯을 혼합한 연료를 가스화하는데 공급된 공기량은 연소에 필요한 이론적 공기 요구량의 24.9%와 32.6%로서, 점화가 이루어진 하단부에서 온도의 상승이 급격하게 이루어져 최고 550~650 까지 이르렀다.연료의 종류에 관계없이 안정적인 가스화 반응이 일어나는 시기에는 공기 주입부에 위치한 연소부 바로 아래에서의 온도가 가장 높게 나타났으며, 하단부에서는 흡열반응 및 열손실로 인해 가장 낮게 나타났다.단위중량당 열량이 높은 숯을 연료로 하였을 때 점화 후 10분 경에 가스화 반응이 안정적으로 이루어졌으며, 최고 온도는 700 까지 상승하였다.연료 입자의 크기는 동일한 송풍량 조건하에서도 연료 공극을 통과하는 가스의 속도에 영향을 미치는 것으로 나타났다.입도의 크기나 송풍량의 영향이 크지 않다고 가정하면 연료의 단위중량당 열량이 가스화 반응에 중요한 요인의 하나로 판단된다. 저위발열량을 기준으로 볼 때 함수비가 높은 연료는 단위중량당 열량이 낮으므로 불리하다는 것을 알 수 있다.합성가스의 조성은 기존 연구결과와 대등한 수준으로 나타났으나, 목편을 연료로 하였을 때 백황색의 합성가스가 얻어져 환원반응이 충분히 일어나지 않았다고 판단된다. 따라서 단위중량당 열량이 상대적으로 낮은 연료를 가스화할 때에는 반응부의 충분한 온도를 유지할 수 있도록 단열 등의 보완이 필요하다고 판단된다.가스화를 위한 바이오매스 연료의 입경이나 함수비 등은 가스화 반응에 영향을 미칠 뿐만 아니라 송풍량 등 운전조건과도 관계가 있으므로 가스화장치의 설계 또한 연료의 특성을 고려하여 이루어져야 한다.
#Biomass gasification #Downdraft gasifier #Biomass fuel #Charcoal gasification

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/ 1995 / The technical and economic feasibility of biomass gasification for power generation. 74 (5) : 631 ~ 653 google schola / 1998 / Biomass Conversion and Technology. google schola / 2002 / Biomass gasification for hydrogen production process description and research needs. google schola / 2002 / Energy production from biomass (part 3): Gasification technologies. 83 : 55 ~ 63 google schola / 2002 / Experimental investigation of a downdraft biomass gasifier. 23 : 283 ~ 289 google schola

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