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HWAHAK KONGHAK,
Vol.25, No.4, 379-385, 1987
Vol.25, No.4, 379-385, 1987
갈탄촤-수증기 가스화 반응에 미치는 촉매의 영향
Effect of Catalyst on Lignite Char-Steam Gasification Reaction
평균 입자 크기 0.3 ㎜인 호주산 갈탄 char의 수증기 가스화 반응에 미치는 K2CO3의 촉매효과를 대기압하에서 내경 5.5 ㎝, 높이 100 ㎝인 열천칭（thermobalance）을 사용하여 연구하였다.
반응온도를 700 ℃에서 800 ℃까지 변화시키고 char에 담지시킨 K2CO3의 첨가량을 5wt%까지 증가시키면서 이들의 영향을 조사하였다. 가스화 반응 차수는 촉매를 첨가하지 않은 경우 고체 시료인 탄소에 대하여 2/3차이었으나, K2CO3를 첨가시킨 경우 O차 반응을 보였다. 가스화 반응속도는 K2CO3 첨가량에 대하여 선형적으로 증가하였으며, 활성화에너지는 촉매 첨가량의 증가에 따라 지수적으로 감소하여 다음과 같은 경험식으로 표현되었다.
E=EO+β exp （-γ·CK）
촉매를 첨가하면 반응 속도상수의 빈도 인자와 활성화에너지가 모두 감소하는 compensation 효과를 보였으며, isokinetic 온도는 1,275 K였다.
반응온도를 700 ℃에서 800 ℃까지 변화시키고 char에 담지시킨 K2CO3의 첨가량을 5wt%까지 증가시키면서 이들의 영향을 조사하였다. 가스화 반응 차수는 촉매를 첨가하지 않은 경우 고체 시료인 탄소에 대하여 2/3차이었으나, K2CO3를 첨가시킨 경우 O차 반응을 보였다. 가스화 반응속도는 K2CO3 첨가량에 대하여 선형적으로 증가하였으며, 활성화에너지는 촉매 첨가량의 증가에 따라 지수적으로 감소하여 다음과 같은 경험식으로 표현되었다.
E=EO+β exp （-γ·CK）
촉매를 첨가하면 반응 속도상수의 빈도 인자와 활성화에너지가 모두 감소하는 compensation 효과를 보였으며, isokinetic 온도는 1,275 K였다.
The catalytic effects of potassium carbonate on the rate of steam gasification of an Australian lignite char having mean particle diameter 0.3 ㎜ have been investigated under the atmospheric pressure in a 5.5 ㎝ ID×100 ㎝ height thermobalance. The effect of K2CO3 concentration （1-5 wt%） and the reaction temperature (700℃-800℃) on the rate of gasification have been examined.
The reaction orders with respect to carbon were found to be 2/3 for noncatalytic reaction and zero for K2CO3 catalytic reaction. The reaction rate increased linearly with the reaction temperature and the amount of K2CO3 loading. Activation energy decreased exponentially with the amount of K2CO3 loading which has been correlated with the following relation:
E=EO+β exp （-γ·CK）
Activation energies and frequency factors of the catalytic reactions were smaller than those of the comparable noncatalytic steam gasification reactions which may exhibit the compensation effect in the reactions.
The reaction orders with respect to carbon were found to be 2/3 for noncatalytic reaction and zero for K2CO3 catalytic reaction. The reaction rate increased linearly with the reaction temperature and the amount of K2CO3 loading. Activation energy decreased exponentially with the amount of K2CO3 loading which has been correlated with the following relation:
E=EO+β exp （-γ·CK）
Activation energies and frequency factors of the catalytic reactions were smaller than those of the comparable noncatalytic steam gasification reactions which may exhibit the compensation effect in the reactions.
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