• 대한기계학회:학술대회논문집
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• 대한기계학회 2008년도 추계학술대회B
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• pp.2892-2897
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• 2008

Plasma techniques have been proposed to generate a hydrogen enrich gas to investigate a feasibility of plasma techniques on a fuel reforming, we considered a dry reforming and a partial oxidation with methane in the atmospheric pressure. For these experiments, we employed an arc jet plasma reactor. The effects of input power and oxidizer in each process were investigated by product analysis, including carbon monoxide, hydrogen, ethylene, propane, and acetylene as well as methane and carbon dioxide. In both processes, input electrical power activated the reactions significantly. The increased ratio of the carbon dioxide to methane in the dry reforming doesn't affect to a methane conversion, whereas increased ratio of oxidizer to methane in the partial oxidation was very effective for the reaction. Moreover, for a simultaneous treatment of methane and carbon dioxide, a feasibility of a dry reforming combined with partial oxidation also has been investigated.

• 신재생에너지
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• 제20권1호
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• pp.126-134
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• 2024

Biogas, composed mainly of methane (CH₄) and carbon dioxide (CO₂), is a renewable gas that can serve as an alternative energy source. In this study, we developed a new microwave reformer and analyzed its reforming characteristics. We observed that higher temperatures of the microwave receptor led to increased reforming efficiency. By supplying appropriate amounts of methane and steam, we could prevent carbon generated from the thermal decomposition reaction of carbon dioxide from depositing on the catalytic active layer, thus avoiding the inhibition of catalytic activity. Hydrogen generation was enhanced when maintaining the biogas ratio and steam supply at adequate levels. Increasing the SiC ratio in the receptor improved the uniformity of temperature distribution and growth rate, resulting in higher conversion rates of the reforming process.

• Environmental Engineering Research
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• 제7권4호
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• pp.247-252
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• 2002

• Advances in Energy Research
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• 제1권1호
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• pp.53-78
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• 2013

Methane carbon dioxide reforming (MCDR) is a promising way of utilizing greenhouse gas for hydrogen-rich fuel production. Compared with other types of reactors, Compact Reformers (CRs) are efficient for fuel processing. In a CR, a thin solid plate is placed between two porous catalyst layers to enable efficient heat transfer between the two catalyst layers. In this study, the physical and chemical processes of MCDR in a CR are studied numerically with a 2D numerical model. The model considers the multi-component gas transport and heat transfer in the fuel channel and the porous catalyst layer, and the MCDR reaction kinetics in the catalyst layer. The finite volume method (FVM) is used for discretizing the governing equations. The SIMPLEC algorithm is used to couple the pressure and the velocity. Parametrical simulations are conducted to analyze in detail the effects of various operating/structural parameters on the fuel processing behavior.

• 한국수소및신에너지학회논문집
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• 제14권1호
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• pp.69-80
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• 2003

Nickel catalyst has been used for natural gas reforming with carbon dioxide, In this study, catalyst support used was HY zeolite. The optimum loading of Ni in the catalysts was 13 wt%. The effect of promoters, such as Mg, Mn, and K, was also studied. The addition of promoters to Ni catalyst improved the stability of catalysts and carbon deposition on Ni catalyst was suppressed. The reforming reactivity of promoter-added Ni catalyst was higher than that of Ni catalyst without any promoters. SEM, XRD, BET, TGA and FTIR tests were tried to characterize the catalyst structure before and after reaction.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제47권5호
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• pp.519-530
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• 2009

온실 가스의 주원인인 이산화탄소 발생의 저감은 범세계적으로 중요한 문제가 되었다. 이산화탄소를 단순히 분리하고 외부와 격리시키는 것보다는 이를 이용하여 고부가가치의 화학제품으로 전환 가능하다는 점에서 이산화탄소의 자원화에 대해 많은 관심을 받고 있다. 본 논문에서는 이산화탄소의 촉매 전환을 통한 합성가스 생산의 방법으로서 이산화탄소 개질, 삼중 개질 그리고 내부 개질 고체 산화형 연료 전지(Solid Oxide Fuel Cell) 시스템과 연계하여 전기와 합성가스를 동시에 생산하는 기술로 정하고 이에 대한 최근 연구 동향을 정리하였다. 또한 합성가스로부터 Fischer-Tropsch 합성을 통한 장쇄 탄화수소 생성과 Dimethyl Ether(DME) 생성을 중심으로 한 유용한 화학제품을 생산에 관한 연구 동향을 포함하였다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제22권2호
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• pp.644-650
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• 2021

본 연구는 지구 온난화의 주요 원인인 이산화탄소를 이용하여 메탄의 개질반응 특성을 수행하였다. 이산화탄소와의 메탄 분해 반응을 전이금속 촉매인 주석을 사용하여 수행되었으며, 주석의 분해 반응성은 니켈, 철과 같은 전이 금속보다 낮으며, 대부분의 분해 반응은 고체 상태 촉매하에 수행된다. 반면에 주석의 녹는점은 505.03K로 액상 촉매하에서 분해가 발생된다. 주석을 사용하는 경우 액상으로 반응하며 메탄이 분해되어 생성되는 고체상 탄소가 촉매에 침적되어 비활성화되는 것을 것을 방지하는 장점이 있다. 이산화탄소를 사용하여 메탄을 분해하는 경우 일산화탄소와 수소를 생성한다. 촉매의 활성과 수명을 높이기 위해 Ni를 사용한 경우 촉매 활성이 향상되었다. 본 연구에서는 과잉습식함침법을 이용하여 촉매를 합성하였으며, 반응 온도, 공간 속도에 따른 활성과 촉매 재생 가능성을 타진하였다. 탄소가 침적된 주석의 촉매 재생 온도는 1023 K로 나타났으며, 니켈을 조촉매로 사용하고 물을 공급하므로써 반응성이 향상되는 것으로 나타났다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2009년도 제38회 동계학술대회 초록집
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• pp.347-347
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• 2010

We designed a new experimental set-up for measuring activity of heterogeneously catalyzed reactions. Using this set-up, we studied reduction of carbon dioxide by carbon dioxide reforming of methane (CRM) using nickel powder as catalyst. The properties of the catalysts were characterized by X-ray diffraction (XRD), Brunauer, Emmett & Teller (BET) surface area and X-ray photoelectron spectroscopy (XPS) techniques. The reactivity experiments were performed in the temperature range of $300\;-\;500^{\circ}C$. At reactivity experiment, result showed consumption of $CO_2$ and $CH_4$ with a 1:1 stoichiometry. At the same time, carbon monoxide and hydrogen were produced, which could be used for synthesizing fuels such as methanol. During the reaction, deposition of carbon on Ni was observed, which caused deactivation of the catalyst.

• Bulletin of the Korean Chemical Society
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• 제23권8호
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• pp.1166-1168
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• 2002

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제47권3호
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• pp.267-274
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• 2009

온실가스 배출 규제에 따라 이산화탄소 배출 감축은 산업계에서 해결해야 할 가장 중요한 과제 중 하나가 되었다. 이산화탄소는 온실가스 발생원 중 대부분을 차지하며 본 논문에서는 실제 대규모 산업 현장에서의 이산화탄소 배출을 저감하는 직접적인 방안으로 메탄의 이산화탄소 개질 반응을 이용하는 방법을 고찰해 보았다. 강한 흡열 반응 형태인 이 반응에 대해 추가적인 이산화탄소 발생을 피하며 효율적으로 에너지를 공급하기 위해서는 자열 개질 반응을 이용하는 것이 적합한 방법으로 판단된다. 생산된 합성가스는 환원가스로 재활용하거나 화학제품 및 연료의 합성에 활용할 수 있다.