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HWAHAK KONGHAK,
Vol.26, No.5, 503-508, 1988
Vol.26, No.5, 503-508, 1988
열에너지 저장을 위한 Ca(OH)2/CaO계의 가역 총괄 반응 속도
Overall Rate of Reversible Thermochemical Reaction by Means of Ca(OH)2/CaO Reaction Cycle for the Thermal Energy Storage
약 780 K 정도로 비교적 높은 온도에서 열저장을 할 목적으로 다음과 같은 발열 및 흡열과정을 가진 기-고 반응사이클을 선택하였다. 즉
수증기 발생장치가 부착된 미량 열천칭을 사용하여 총괄 반응속도에 관하여 기초적인 관점에서 이 반응사이클을 연구하였다. 반응물질 입자내의 수증기 농도분포는 여기서 제안한 수증기 확산모델을 근거로 하여 수치적으로 게산하였다. 본 모델에 의한 계산결과는 열중량 분석계（TGA）를 사용하여 시료의 평균입경 300-900μm, 반응온도 403-689 K, 수증기 농도 4.2 vol.%이하의 실험범위에서 얻은 실험결과와 잘 일치되고 있음을 보였다. 본 연구의 실험범위내에서는 CaO 입경이 증가함에 따라 느려지며, Ca(OH)2의 탈수반응중에는 Ca(OH)2 입경의 영향이 거의 무시됨을 알 수 있었다.
수증기 발생장치가 부착된 미량 열천칭을 사용하여 총괄 반응속도에 관하여 기초적인 관점에서 이 반응사이클을 연구하였다. 반응물질 입자내의 수증기 농도분포는 여기서 제안한 수증기 확산모델을 근거로 하여 수치적으로 게산하였다. 본 모델에 의한 계산결과는 열중량 분석계（TGA）를 사용하여 시료의 평균입경 300-900μm, 반응온도 403-689 K, 수증기 농도 4.2 vol.%이하의 실험범위에서 얻은 실험결과와 잘 일치되고 있음을 보였다. 본 연구의 실험범위내에서는 CaO 입경이 증가함에 따라 느려지며, Ca(OH)2의 탈수반응중에는 Ca(OH)2 입경의 영향이 거의 무시됨을 알 수 있었다.
For the purpose of the thermal energy storage at relatively high temperature around 780 K, the following gas-solid reaction cycle including both an exothermic（hydration） and an endothermic(dehydration) process was chosen;
This reaction cycle was studied from a fundamental point of view concerning overall reaction rate by using a micro-thermobalance equipped with a steam generator.
Concentration profiles of steam within the reactant particle are numerically calculated based on the diffusion model of steam proposed here. The calculated results showed fairly good agreement with experimental data which were obtained by using a thermogravimetric analysis （TGA） with the reactant solid particle size under 900μm, the reaction temperature 403-689 K and steam concentration under 4.2 vol.%.
It was found within the range of experimental conditions employed in the present study that the reaction rate for the hydration of CaO decrease as the particle size of CaO pellet increases, but it is not a function of the particle size of Ca（OH）2 pellet during the dehydration of Ca(OH)2.
This reaction cycle was studied from a fundamental point of view concerning overall reaction rate by using a micro-thermobalance equipped with a steam generator.
Concentration profiles of steam within the reactant particle are numerically calculated based on the diffusion model of steam proposed here. The calculated results showed fairly good agreement with experimental data which were obtained by using a thermogravimetric analysis （TGA） with the reactant solid particle size under 900μm, the reaction temperature 403-689 K and steam concentration under 4.2 vol.%.
It was found within the range of experimental conditions employed in the present study that the reaction rate for the hydration of CaO decrease as the particle size of CaO pellet increases, but it is not a function of the particle size of Ca（OH）2 pellet during the dehydration of Ca(OH)2.
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