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논문 기본 정보

자료유형
학위논문
저자정보

홍민우 (충남대학교, 충남대학교 에너지과학기술대학원)

지도교수
이광복
발행연도
2023
저작권
충남대학교 논문은 저작권에 의해 보호받습니다.

이용수17

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이 논문의 연구 히스토리 (3)

2023

암모니아 농축 PSA 공정에 적용하기 위한 금속 염화물 첨착 흡착제 및 공정 조건 최적화에 관한 연구
홍민우 에너지과학기술학과 2023.01 학위논문

2021

암모니아 PSA 공정에 적용하기 위한 흡착제로서 Micropore 활성탄의 기공 특성에 따른 흡착 성능 연구
홍민우 ,  May Zaw Win ,  박지혜 외 1명 한국에너지기후변화학회 학술대회 2021.11 학술대회자료
미량 암모니아 연속제거와 농축이 가능한 흡착제 개발
홍민우 ,  박지혜 ,  May Zaw Win 외 1명 한국에너지기후변화학회 학술대회 2021.11 학술대회자료

초록· 키워드

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Hydrogen energy is steadily increasing in importance around the world. Recently, the transport and storage, rather than production, of hydrogen have received much attention because of the inherent problems of compression or liquefaction of hydrogen. Ammonia, which decomposes to N2 and H2, is considered a hydrogen carrier because of its high capacity. However, undecomposed ammonia can cause corrosion and catalyst poisoning in downstream processes, such as fuel cell, during ammonia decomposition. This necessitates the reduction of the level of undecomposed ammonia in the effluent stream to ≤ 0.1 ppm for the safe use of hydrogen. One of the methods used to separate H2, N2, and residual NH3 gases after ammonia decomposition is pressure swing adsorption(PSA) process. In this study, activated carbon(AC) loaded with MgCl2 was used as an adsorbent for PSA. The optimum amount of metal(Mg) loading, along with its effects on adsorption capacity and residual ammonia concentration, was investigated. Moreover, the adsorption/desorption performance at different temperatures, pressures, and gas compositions was compared, and the regeneration performance and stability of MgCl2-loaded AC were evaluated through a cyclic test. The Mg(4)-AC had an average adsorption capacity of 6.48 mmol NH3/g, which was higher than that of AC by 93%.

목차

Ⅰ. 서론 1
1. 연구배경 1
2. 연구목적 및 범위 8
Ⅱ. 이론적 배경 10
1. 암모니아 10
가. 암모니아의 특성 및 활용 10
2. 흡착제 11
가. 흡착제의 특성 및 활용 11
나. 암모니아 흡착용 활성탄의 연구 동향 14
3. 흡착 및 흡착 공정 16
가. 흡착 16
1) 흡착 원리 16
2) 물리 흡착 및 화학 흡착 19
나. 흡착 공정 20
1) 온도 변동 흡착법(TSA) 및 압력 변동 흡착법(PSA) 20
Ⅲ. 실험 22
1. 금속 첨착 활성탄의 제조 22
가. 금속 전구체 선정 22
나. 금속 첨착 활성탄 합성 23
다. 특성 분석 27
라. 암모니아 흡착/탈착 성능 평가 29
1) 암모니아 고압 흡착 실험 29
2) 암모니아 파과 실험 31
2. 흡착제 및 공정 조건 최적화 38
가. 금속 함량에 따른 영향 38
나. 온도에 의한 영향 39
다. 조성에 의한 영향 40
라. 장기 운전성 평가 41
Ⅳ. 결과 및 고찰 42
1. 금속 첨착 흡착제의 특성 분석 42
가. TGA 42
나. BET 45
다. SEM, EDS-mapping 49
라. NH3-TPD 53
마. XRD 56
2. 암모니아 흡착/탈착 성능 평가 58
가. 금속 함량에 따른 영향 58
1) 암모니아 고압 흡착 실험 58
2) 암모니아 파과 실험 61
나. 온도에 의한 영향 66
1) 암모니아 고압 흡착 실험 66
2) 암모니아 파과 실험 68
다. 조성에 의한 영향 74
라. 장기 운전성 평가 78
Ⅴ. 결론 80
References 82
Abstract 88

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