화학공학소재연구정보센터
학회 한국화학공학회
학술대회 2007년 봄 (04/19 ~ 04/20, 울산 롯데호텔)
권호 13권 1호, p.554
발표분야 에너지/환경
제목 유전체 방전을 이용한 메탄의 직접 산화 이량화 반응으로부터 C2 탄화수소의 제조
초록 본 연구에서는 유전체 방전을 이용한 메탄과 산소의 개질반응에 대한 반응 특성 연구를 수행하였다. 유전체 방전 반응기는 내경 7mm, 길이 300mm 석영 반응기를 사용하였다.
C2 탄화수소의 선택도를 증가시키는 최적의 조건을 찾기 위해 실험 변수로 메탄과 산소의 비와 플라즈마 반응영역을 변화시켜주었다. 메탄과 산소의 비는 1에서 9까지 증가를 시켜주었고, 반응영역을 (5cm, 10cm, 20cm) 변화 시켜주며, 생성물의 조성 변화를 살펴보았다. 공급물은 메탄과 산소의 총유량을 30ml/min으로 고정시키고 메탄과 산소의 비를 변화시켜주었으며, 불활성 기체로 헬륨 (3ml/min)을 사용하였다. 인가전압은 3.0kV로 고정 시켜주었다.
실험 결과 주생성물은 H2, CO, CO2, C2H6, C3H8, C4H10이었다. 메탄과 산소의 비가 증가할수록 메탄의 전환율은 66%에서 35%까지 감소하였으나, 산소는 메탄과 산소의 비가 2이상일 때부터 100%의 전환율을 나타내었다. C2H6의 선택도는 메탄과 산소의 비가 증가할수록 2%에서 32%까지 증가하는 경향을 보였으며, C2H2와 C2H4는 메탄과 산소의 비가 7이상일 때부터 생성되기 시작하였다. 플라즈마 반응영역에 대한 실험은 메탄과 산소의 비를 6으로 고정시켜 실험하였으며, 실험결과는 플라즈마 반응영역이 10cm일 때가 20cm일 때보다 메탄의 전환율은 43%에서 31%로 감소하였지만, C2H6의 선택도가 4% 증가하는 결과를 얻었다.
저자 홍찬주1, 문 일2, 최재욱1, 이화웅1, 서동진1, 송형근1
소속 1한국과학기술(연), 2연세대
키워드 유전체 방전; 메탄; 산소; 산화 이량화
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