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SRF의 유동상 반응기 가스화 기술개발

전문가 제언: ○ 미분류 도시고형폐기물(SRF-RT)과 혼합가정폐기물(SRF-FL)을 연료로 하여, 유동상 재료(모래와 돌로마이트), 가스화-제(air와 산소/스팀)이 유동상 반응기의 가스화 성능과 syngas의 품질에 대해 미치는 영향을 조사 평가한 조사연구이다.

○ SRF-RT와 SRF-FL의 연료 조성이 생성물의 수율에 대해서는 동일한 경향의 영향을 미치고 있다. 가스화 반응온도를 750℃에서 850℃로 상승시키면 가스화 반응과 탄화수소류 크래킹에 의해 syngas의 수율은 상승하지만, 고체상의 차르(char) 수율과 액체상의 타르(tar) 수율은 저하되고 있다.

○ 유동상 재료로서 돌로마이트(dolomite)를 적용하고 가스화-제로서 산소/스팀(O2/H2O)을 적용하면, 유동상 재료로서 모래를 적용하고 가스화-제로서 공기(air)를 적용하는 경우에 비해, syngas의 수율은 증가되고, char와 tar의 수율은 저하되고 있다. 가스화 온도 850℃에서 SRF-RT와 SRF-FL의 연료화는 syngas 중의 수소(H2)와 일산화탄소(CO)의 함량을 증가시키고, 탄화수소류(C2∼C5)의 함량은 저하시킨다.

○ 유동상 재료로서 돌로마이트를 적용하고 가스화-제로서 산소/스팀(O2/H2O)을 적용하는 미분류 도시고형폐기물(SRF-RT)의 가스화 반응이 스팀 반응의 촉진작용(차르가스화·균질화·타르개질반응)에 의거하여 최고의 합성가스 수율과 LHV 및 탄소전환, 최저의 타르 함량을 확보해 주는 최상의 가스화 성능을 제공해주고 있다.

○ 도시고형폐기물을 자원순환시키는 가스화 반응의 핵심은 촉매역할을 하는 유동상 재료이고, 현재로서는 화학적 성분이 CaMg(CO3)2인 광물의 dolomite이다. 한국에서는 이러한 유동상 재료를 새로이 개발해 내게 되면 기술개발의 선두주자가 될 수 있다. 그 방향은 Ca와 Mg의 성분이 풍부한 연안역의 패각류를 돌로마이트와 기술적으로 혼합·합성하여 촉매작용을 향상시키고, 미립자나 펠렛 타이프로 제조하여 성능이 우수하고 취급 용이한 상품으로 계발하는 것이다. 바닷가 패각 폐기물의 문제도 동시에 해결할 수 있는 일석이조의 효과를 거둘 수 있다.

저자: J. Recari, C. Berrueco, S. Abello, D.Montane, X. Farriol
자료유형: 니즈학술정보