| 초록 |
본 연구는 인도네시아 갈탄인 로토(Roto) 탄의 촤(char)- $CO_2$ 촉매가스화 kinetic 분석을 열중량분석기(thermogravimetric analysis, TGA)를 이용하여 수행하였다. 촉매는 $Na_2CO_3$ , $K_2CO_3$ , $CaCO_3$ 및 천연광물 촉매로 dolomite을 선정하였으며, 석탄과 촉매의 물리적 혼합을 통하여 촤를 제조하였다. 촤- $CO_2$ 촉매가스화반응은 $850^{ circ}C$ 에서 $CO_2$ 농도가 60 vol%, 촉매 함량은 $Na_2CO_3$ 를 7 wt% 혼합할 때 가장 빠른 탄소전환율을 보여주었다. $750{ sim}900^{ circ}C$ 등온조건에서 촤- $CO_2$ 촉매 가스화 반응결과, 온도가 증가할수록 탄소전환율 속도가 빨라졌으며, 기-고체 반응모델 shrinking core model(SCM), volumetric reaction model(VRM), modified volumetric reaction model(MVRM)을 실험결과에 적용하였을 때, MVRM 이 로토 탄의 가스화반응 거동을 잘 예측하였다. 특히 Arrhenius plot을 통한 활성화에너지는 $Na_2CO_3$ 와 $K_2CO_3$ 를 혼합한 촤의 활성화에너지가 각각 67.03~77.09 kJ/mol, 53.14~67.99 kJ/mol으로 우수한 촉매 활성을 보여주었다. |
