• 제목/요약/키워드: Biomass Blending Ratio

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300MW급 Shell형 1단 분류층 가스화기 성능에 대한 전산수치해석 : 석탄·바이오매스 혼합비에 따른 CO2 가스화 반응 (Numerical Study on 300 MW Shell-Type One-Stage Entrained Flow Bed Gasifier : Effect of Coal·Biomass Blending Ratio on CO2 Gasification)

  • 홍정우;박상신;송지훈;황정호
    • 한국수소및신에너지학회논문집
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    • 제23권3호
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    • pp.274-284
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    • 2012
  • Recently, gasification technology for coal blended with biomass has been an issue. Especially, An advantages of coal blended with biomass are 1) obtaining high cold gas efficiency, 2) obtaining syn-gas of high-high heating value (HHV), and 3) controlling occurrence of $CO_2$. In this study, the efficiency and characteristic of 300 MW Shell type gasifier were predicted using CFD simulation. The CFD simulation was performed for biomass coal blending ratios of 0~0.2, 0.5, 1 and $O_2$/fuel ratios of 0.5~0.84. Kinetic parameters (A, $E_a$) obtained by $CO_2$ gasification experiment were used as inputs for the simulation. In results of CFD simulation, residence times of particle in 300MW Shell type gasifer presented as 7.39 sec ~ 13.65 sec. Temperature of exit increased with $O_2$/fuel ratio as 1400 K ~ 2800 K, while there is not an effects of biomass coal blending ratios. Considering both aspects of temperature for causing wall slagging and high cold gas efficiency, the optimal $O_2$/fuel ratio and blending ratio were found to be 0.585 and 0.05, respectively.

바이오매스(우드펠릿) 혼소율 및 입자크기에 따른 연소 특성에 관한 연구 (Experimental Investigation into the Combustion Characteristics on the Co-firing of Biomass with Coal as a Function of Particle Size and Blending Ratio)

  • 락와더르지;김상인;임호;이병화;김승모;전충환
    • 대한기계학회논문집B
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    • 제40권1호
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    • pp.31-37
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    • 2016
  • 최근 바이오매스와 석탄의 혼소 기술이 화력 발전의 주요한 연소 기술 중 하나로 떠오르고 있다. 그러나 혼소는 실제 발전용 보일러 적용시 많은 검증들을 필요로 한다. 본 연구에서는 바이오매스 혼소시 연소 특성을 알아보기 위해 열중량 분석기(Thermogravimetric analyzer, TGA)와 하향분류층 반응기(Drop tube furnace, DTF)를 사용하였으며, TGA의 TG/DTG 분석을 통한 반응성과 DTF를 이용한 UBC를 측정하여 연소 특성을 분석하였다. 특히 석탄과 바이오매스 혼소율(Biomass blending ratio) 및 바이오매스 입자 크기 변화에 따른 특성을 분석하였다. 그 결과, 바이오매스의 혼소율이 증가함에 따라 산소 부족으로 인한 반응 특성이 나타났으며, 이는 바이오매스가 가진 초기의 빠른 연소 특성 때문이다. 또한, 본 연구 결과를 통해 바이오매스의 최적 혼소 조건(UBC 발생량 기준)은 5%로 나타났으며, 산소 부화 조건은 바이오매스 혼소시 발생하는 산소 부족 현상을 저감시켜 미연분 상승을 완화시켜줄 수 있다.

바이오매스 전처리 기술에 따른 혼소 특성에 관한 실험적 연구 (The Biomass Pre-treatment Effect on the Combustion Characteristics of Coal and Biomass Blends)

  • 김종호;박경훈;김경민;박경원;정태용;이영주;전충환
    • 한국수소및신에너지학회논문집
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    • 제29권1호
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    • pp.81-89
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    • 2018
  • Fuel blend technique is one of the most effective way of using biomass to replace the coal. Many studies on combustion characteristics with coal and biomass blends have been conducted. In this study, char reactivity and emission characteristics of coal (Suek) and biomass (EFB) blends has been investigated by TGA and DTF to evaluate the applicability of the pre-treated (torrefaction, ash removal technology) EFB to pulverized coal boiler. In all blending cases, char reactivity improved as the blending ratio increases (10, 20, and 30%), especially torrefied EFB blended at 30%. Also, unburned carbon decreased as the blending ratio increases in all types of EFB. NOx emission showed the increase and decrease characteristics according to the content of fuel-N of raw EFB and torrefied EFB. But the amount of NOx emission at ashless EFB blends is greater than that of Suek despite of lower fuel-N. It indicated that co-firing effect of using the pretreatment biomass fuel is relatively better than those of the untreated biomass fuel about char reactivity and emission characteristics.

바이오매스(호두껍질) 혼소에 대한 연소 특성에 관한 연구 (Combustion Characteristics for Co-firing of Biomass (Walnut Shell))

  • 김진호;이병화;락와더러지;김상인;전충환
    • 대한기계학회논문집B
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    • 제39권1호
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    • pp.53-59
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    • 2015
  • 본 연구에서는 발전소의 혼합연료로서 바이오매스인 호두껍질(Walnut Shell)에 대한 연소특성을 조사하기 위하여 열중량 분석기(TGA)와 분류층 반응기(DTR)를 이용하여 실험을 수행하였다. 바이오매스 WS는 기존 석탄과 비교하여 낮은 온도 영역에서 활발한 연소반응을 보였고, 활성화 에너지 또한 낮은 값을 가짐으로써 연소반응속도가 더욱 증가함을 확인할 수 있었다. 바이오매스 WS와 역청탄의 혼소에 있어서 고정층 분석에서는 혼소 영향이 선형적으로 나타나는 것을 확인할 수 있었다. 그렇지만 분류층 반응기에서는 바이오매스 혼소율을 5%증가 시에는 UBC가 감소하다가 이후에 다시 UBC가 증가하는 Non-additive 현상을 확인할 수 있었다. 이는 바이오매스의 급격한 연소로 주위에 산소 부족현상이 생겨 석탄의 연소가 지연되는 것을 보여준다. 이 현상을 해결하기 위하여 산소를 증가시켜주었을 때 더 높은 혼소율을 성취할 수 있음을 보여주었다.

석탄과 바이오매스 혼합공급에 따른 가스화 특성 모사 연구 (A Simulation Study on the Gasifier Performance in the Coal/Biomass Mixture)

  • 왕홍약;심현민;김형택
    • 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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    • 한국신재생에너지학회 2007년도 춘계학술대회
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    • pp.784-787
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    • 2007
  • A process flowsheet simulation model based on ASPEN PLUS was developed to investigate the effect of co-gasification of coal and rice husk on the gasifier performance and pollutant emissions in IGCC power plant. The analyses were done for an 02-blown, pulverized gasifier using coal and rice husk as feedstock, parameter employed the blending ratio of rice husk in coal were investigated. From the simulation results, it was found that gaseous pollutant emissions were reduced substantially with the increase of the blending ratio of rice husk. An optimum range between 15% and 25% rice husk-to-coal ratio was found to be the optimum point in terms of gaseous pollutant emission per energy output for sui fur and nitrogen compounds.

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15kW급 미분탄 연소로내에서 바이오매스 혼소율 변화에 따른 연소 특성 비교 (Combustion Charateristics of Biomass Blends on a 15KW Pulverized Coal furnaces)

  • 이상민;성연모;최민성;문철언;최경민;김덕줄
    • 한국연소학회:학술대회논문집
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    • 한국연소학회 2014년도 제49회 KOSCO SYMPOSIUM 초록집
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    • pp.41-44
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    • 2014
  • This study focused on the effect of the biomass blended ratio on air-staged pulverized coal furnace. The hybrid NOx reduction technology between fuel blending and air staging has been applied in an air-staged pulverized coal fired furnace. The results indicated that co-firing biomass with coal could reduce NOx emissions in an air-staged combustion. In addition, carbon burnout and flame temperature increased under the air-staged condition. A dominant synergistic effect on NOx reduction and carbon burnout was observed when biomass co-firing with coal was applied in air staged combustion.

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Characterisation and Co-pyrolytic Degradation of the Sawdust and Waste Tyre Blends to Study the Effect of Temperature on the Yield of the Products

  • Shazali, Erna Rashidah Hj;Morni, Nurul Afiqah Haji;Bakar, Muhammad Saifullah Abu;Ahmed, Ashfaq;Azad, Abul K;Phusunti, Neeranuch;Park, Young-Kwon
    • 공업화학
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    • 제32권2호
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    • pp.205-213
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    • 2021
  • The present study aimed to determine the effect of co-pyrolysis of sawdust biomass and scrap tyre waste employing different blending ratios of sawdust to waste tyre such as 100:0, 75:25, 50:50, 25:75, and 0:100. The thermochemical characterization of feedstocks was carried out by employing the proximate, ultimate analysis, and thermogravimetric (TGA) analyses, calorific values, and scanning electron microscope coupled with energy dispersive x-ray analysis (SEM-EDX) to select the blending ratio having better bioenergy potential amongst the studied ratios. The blending ratio of 25:75 (sawdust to waste tyre) was selected for the co-pyrolysis study in a fixed-bed pyrolysis reactor system based on its solid biofuels properties such as heating value (30.18 MJ/kg), and carbon (71.81 wt%) and volatile matter (63.82 wt%) contents. The pyrolysis temperatures were varied as 500, 600 and 700 ℃ while the other parameters such as heating rate and nitrogen flowrate were maintained at 30 ℃/min and 0.5 L/min respectively. The bio-oil yields as 31.9, 47.1 and 61.2 wt%, bio-char yields as 34.5, 34.2 and 31.4 wt% and gaseous product yields as 33.6, 18.60 and 7.3 wt% at the pyrolysis temperatures of 500, 600 and 700 ℃ respectively were obtained. The blends of sawdust and waste tyres showed the improved energy characteristics which could provide the solution for the beneficial management of sawdust and scrape tyre wastes via co-pyrolysis processing.

혼합비율에 따른 키토산/젤라틴 혼합용액의 항균활성에 관한 연구 (Study on the Effect of Blending Ratios on the Antibacterial Activities of Chitosan/Gelatin Blend Solutions)

  • 김병호;박장우;홍지향
    • 한국식품과학회지
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    • 제37권3호
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    • pp.405-411
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    • 2005
  • 본 연구에서는 항균활성을 지니는 기능성 생고분자 필름을 제조하기 위한 전 단계로 키토산과 젤라틴을 이용하여 혼합비율별로 키토산/젤라틴 혼합용액의 항균활성을 측정하였다. 사용된 균주는 그램양성(Bacillus cereus ATCC 14579, Listeria monecytogenes ATCC 15313) 및 그램음성(Escherichia coli ATCC 25922, Salmonella enteritidis IFO 3313) 세균 4종류이고, paper diffusion method와 optical density method로 항균효과를 나타내는 키토산/젤라틴 혼합용액의 최적 혼합비율 및 키토산의 최소저해농도를 측정하였다. 또한 키토산의 용매로 사용된 2%(v/v) 초산의 항균효과를 측정하였다. 혼합비율별로 제조된 키토산/젤라틴 혼합용액을 이용하여 paper diffusion method로 paper disc(8 mm)에 $50\;{\mu}L$, $75\;{\mu}L$씩 분주시켜 항균활성을 측정한 결과, 저해환의 크기는 8 mm에서 18.07 mm로 측정되었다. 키토산의 농도가 0%에서 10%(B. cereus, E. coli, E. enteritidis), 20%(L. monocytogenes)까지는 전혀 항균활성을 나타내지 않았지만, 그 농도가 20%(B. cereus, E. coli, S. enteritidis), 30%(L. moncytogenes) 이상으로 높아질수록 항균활성이 서서히 증가하는 경향을 보였다. L. monocytogenes는 키토산의 농도가 30%에서 항균활성을 나타내었지만, 그 저해환의 크기가 뚜렷하지 않았다. 따라서 B. cereus. E. coli 및 S. enteritidis 균주들에 대하여 항균환성을 나타내는 혼합용액의 혼합비율은 chitosan/gelatin=2/8이였고, 그 때 항균활성을 나타내는 키토산의 절대량은 0.3 mg으로 측정되었다. 또한 L. monocytogenes에 대해서는 혼합비율이 chitosan/gelatin=4/6이였고, 항균활성을 나타내는 키토산의 절대량은 0.6 mg이었다. 혼합비율별로 제조된 키토산/젤라틴 혼합용액을 이용하여 항균활성을 나타내는 키토산의 최소저해농도를 optical density method로 측정하였다. 그 결과, B. cereus, L. monocytogenes, E. coli 및 S. enteritidis에 대한 키토산의 최소저해농도는 각각 0.1461 mg/mL, 0.2419 mg/mL, 0.0980 mg/mL 및 0.0490 mg/mL로 측정되었다. 또한 2%(v/v) 초산 자체의 최소저해농도를 측정한 결과, B. cereus, L. mosocytogenes, E. eoli에 대해서는 control과 비교시 유의적인 항균효과는 나타나지 않았다. 반면에 S. enteritidis의 경우는 배양시간 4시간까지는 항균활성을 나타내었지만, 8시간 이후부터는 S. enteritidis의 성장이 control 보다 높아져 배양시간 20시간에서는 control 보다 약 2배 이상 균주의 성장을 촉진시켰다.