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Journal of the Korean Industrial and Engineering Chemistry, Vol.17, No.3, 250-254, June, 2006
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Li2ZrO3를 이용한 합성가스내의 CO2 제거
Removal of CO2 in Syngas using Li2ZrO3
박주원, 강동환, 유경선1, 이재구2, 김재호2, 한춘†
  • 광운대학교 화학공학과
  • 1광운대학교 환경공학과
  • 2한국에너지기술연구원 열공정연구센터
Joo-Won Park, Dong-Hwan Kang, Kyung-Seun Yoo1, Jae-Goo Lee2, Jae-Ho Kim2, and Choon Han†
  • Department of Chemical Engineering, Kwangwoon University, Seoul 447-1, Korea
  • 1Department of Environmental Engineering, Kwangwoon University, Seoul 447-1, Korea
  • 2Thermal Process Research Center, Korea Institute of Energy Research, Daejeon 305-343, Korea
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초록
Li2ZrO3의 CO2 제거능을 평가하기 위하여 열중량분석기(thermogravimetric analyser, TGA)를 사용하여 실험하였고 Li2ZrO3를 이용한 CO2 제거반응시 H2와 CO의 영향을 평가하기 위하여 충전층 반응기를 이용하여 실험하였다. Li2ZrO3의 CO2 제거반응 초기속도는 가스유량 증가에 따라 일정하게 증가하였고 가스유량 100 mL/min 이상에서 기체경막저항 소멸에 따라 일정하게 유지되었다. Li2ZrO3와 CO2의 반응차수는 1차임을 확인했으며 최적온도 구간은 500～600 ℃로 나타났으며, XRD와 SEM을 이용하여 Li2ZrO3의 구조를 살펴본 결과 결정구조의 Li2ZrO3와 다공성의 Li2CO3/ZrO2로 구성되어 있음을 확인하였다. 또한 CO2 내의 H2 존재는 CO2 제거반응에 영향을 미치지 않지만 CO의 경우 Li2ZrO3상의 Li2CO3(L)에 흡착되는 CO2의 수착을 억제하는 것으로 나타났다.
Reaction of CO2 with Li2ZrO3 has been investigated in a TGA and the effects of H2 and CO on the removal of CO2 using Li2ZrO3 were evaluated in a packed bed reactor. The initial rate of CO2 removal reaction of Li2ZrO3 increased with the increase of gas flow rate up to 100 mL/min and then was maintained, which implied the disappearance of the gas film resistance. The reaction of CO2 with Li2ZrO3 took place as the first order and the range of optimum temperature was found to be about 500～600 ℃. XRD and SEM analysis showed the formation of crystalline Li2ZrO3 and porous Li2CO3/ZrO2. The presence of H2 did not affect the adsorption of CO2 with Li2ZrO3. On the other hand, CO inhibited the sorption of CO2 into Li2CO3(L) on Li2ZrO3.
Keywords:Li2ZrO3;ZrO2;Li2CO3;CO2 removal;adsorption reaction
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