• Journal of Industrial and Engineering Chemistry
• /
• 제68권
• /
• pp.267-273
• /
• 2018

Hydrothermal liquefaction of Chlorella vulgaris feedstock containing 80% (w/w) water was conducted in a batch reactor as a function of temperature (300, 325 and $350^{\circ}C$) and reaction times (5, 10 and 30 min). The biocrude yield, elemental composition and higher heating value obtained for various reaction conditions helped to predict the optimum conditions for maximizing energy recovery. To optimize the recovery of inorganic nutrients, we further investigated the effect of reaction conditions on the ammonium ($NH_4{^+}$), phosphate ($PO_4{^{3-}}$), nitrate ($NO_3{^-}$) and nitrite ($NO_2{^-}$) concentrations in the aqueous phase. A maximum energy recovery of 78% was obtained at $350^{\circ}C$ and 5 min, with a high energy density of 34.3 MJ/kg and lower contents of oxygen. For the recovery of inorganic nutrients, shorter reaction times achieved higher phosphorus recovery, with maximum recovery being 53% at $350^{\circ}C$ and 5 min. Our results indicate that the reaction condition of $350^{\circ}C$ for 5 min was optimal for maximizing energy recovery with improved quality, at the same time achieving a high phosphorus recovery.

• 청정기술
• /
• 제23권1호
• /
• pp.104-112
• /
• 2017

해조류로부터 수열 액화 반응을 통해 생성된 원료를 이용하여 수소가스를 생산하기 위해 개질 반응용 상용화 촉매와 $K_2Ti_xO_y$가 첨가된 니켈(Ni) 제조 촉매를 사용하여 반응온도에 따른 수증기 개질 반응을 수행하였다. 반응원료는 해조류 바이오매스를 503 K의 반응온도에서 2시간 동안 수열 액화를 통해 생성된 액화 원료를 사용하였으며, 상용화 촉매(FCR-4-02)와 제조 촉매($Ni/K_2Ti_xO_y-Al_2O_3$, $Ni/K_2Ti_xO_y-SiO_2$, $Ni/K_2Ti_xO_y-ZrO_2/CeO_2$, Ni/$K_2Ti_xO_y$-MgO) 및 반응온도에 따른 수증기 개질 반응의 활성을 비교 연구하였다. 실험결과 제조 촉매 4종 모두 상용화 촉매와 비교하여 반응활성이 높게 나타나는 것이 확인되었으며, 제조 촉매의 지지체에 따라 생성되는 가스의 조성이 달라지는 것이 확인되었다. 특히, 산성이나 염기성을 띄는 $Al_2O_3$와 MgO의 지지체와 중성을 띄는 $SiO_2$의 지지체에서는 CO가 선택적으로 높게 생성이 되었으며 환원성을 띄는 $CeO_2$를 포함하는 지지체에서는 수성가스 전환 반응이 일어나 $CO_2$가 높게 생성됨을 보였다.

• 한국해양바이오학회지
• /
• 제9권2호
• /
• pp.35-42
• /
• 2017

Hydrothermal liquefaction of lipid-extracted Tetraselmis sp. feedstock containing 80 wt.% water was conducted in a batch reactor at different temperatures (300, 325, and $350^{\circ}C$) and reaction times (5, 10, 20, 40, and 60 min). The biocrude yield, elemental composition and higher heating value obtained at various reaction conditions were used to predict the optimum conditions for maximizing energy recovery of biocrude with good quality. A maximum energy recovery of 67.6% was obtained at $325^{\circ}C$ and 40 min with a high energy density of 31.8 MJ/kg and lower contents of nitrogen and oxygen. Results showed that reaction conditions of $325^{\circ}C$, 40 min was most suitable for maximizing energy recovery while at the same time achieving improved quality of biocrude.

• 유기물자원화
• /
• 제18권1호
• /
• pp.104-109
• /
• 2010

본 연구는 hydrothermal 액화공정에서는 유채대를 사용하여 액화공정 적용 시 반응 온도에 따른 Crude oil 전환효율을 비교하였다. 촉매제로 NaOH 및 KOH와 같은 촉매제를 사용하여 반응온도 $180{\sim}320^{\circ}C$범위에서 $20^{\circ}C$간격으로 10분 동안 반응시켰다. 액화공정 시스템은 외부전기화로, 교반기 및 5,000 mL의 반응기로 구성되어 있다. 반응기에 식물체 잔사 160g, 증류수 2,000 mL 및 촉매제를 혼합하였으며, 촉매제량은 식물체 잔사량의 10%(wt/wt) 를 투입하였다. Crude oil생산량은 반응온도 $260{\sim}280^{\circ}C$에서 약 36%로 나타났으며, NaOH의 경우 반응온도 $300^{\circ}C$에서 전환효율이 NaOH와 비슷함을 보였다. 촉매제별 Crude oil에 대한 발열량 변화는 NaOH를 사용한 경우 반응온도가 증가함에 따라 발열량은 감소하였지만, KOH의 경우 발열량은 증가하는 경향을 보였다.

• 한국자원리싸이클링학회:학술대회논문집
• /
• 한국자원리싸이클링학회 2006년도 고분자리싸이클링 심포지엄
• /
• pp.3-12
• /
• 2006

The main feature of these total technologies is that we can constitute the optimum treatment scheme fitting to the property of wastes, amount of wastes and energy requirement. For high moisture content wastes or biomass resources, high pressure steam process (MMCS) for crush, dry and deodorize wastes to produce high quality fertilizer of fuel is most appropriate. For dry or semi-dry solid wastes, the STAR-MEET system can be applied to produce low-BTU gases for power generation using duel fueled diesel engines of Stirling engines, and the REPRES and HyPR-MEET systems can be applied to produce hydrogen rich medium-BTU gas. For waste plastics and oils, liquefaction technology is best fit to produce light oil or kerosene equivalent fuel oils. These total technologies are completely different from the existent waste treatment technologies based on land-filling or incineration, and are expected to disseminate all over the world in the near future.