하수 슬러지의 열분해 및 연소 Kinetics 연구
A Kinetic Studies of Pyrolysis and Combustion of Sewage Sludge
0
조회
0
다운로드
4
인용
0
참고문헌
키워드
초록
런던협약으로 인하여 하수 슬러지 및 유기성 폐기물의 해양투기가 전면 금지되어 이의 효과적인 처리 및 에너지 전환 기술에 대한 요구가 증대되고 있다. 하수 슬러지의 빠른 감량과 에너지화가 가능한 열적 에너지 전환 기술의 적용을 위해서는 하수 슬러지의 열분해 및 연소 특성에 대한 기본적인 kinetics 자료가 필수적이다. 본 연구에서는 열중량 분석기(thermogravimetric analyzer,thermobalance)를 이용하여 하수 슬러지의 열분해 및 연소 kinetics를 도출하였다. 열분해의 경우 총 세 단계의 반응이 일어나 각각에 대하여 subtraction method에 의하여 activation energy와 빈도 인자를 도출하였다. 촤 연소의 경우 반응 kinetics 해석은 기체-고체 화학반응의 세 가지 모델이 이용되었고 shrinking core model이 연소 특성을 가장 잘 나타내어 이 모델을 기준으로 activationenergy와 빈도 인자를 도출하고 산소농도 영향을 살펴보았다.
Abstract
Effective treatment and energy conversion technologies are necessary due to the ban of the dumping of organic waste includingthe sewage sludge. In this study, the kinetics of pyrolysis and combustion were derived in a TGA and thermobalance reactor,which is essential for thermal conversion of sewage sludge to energy. Three steps are shown for the pyrolysis in TGA and thedifferent pre-exponential factors and activation energies are derived depending on the temperature range. Three models of gassolidreaction were applied to the reaction kinetics analysis for the combustion of sewage sludge char and shrinking core modelwas an appropriated model. Apparent activation energy and pre-exponential factor were evaluated and the effect of oxygen partialpressure was examined.
참고문헌 (7)
- 이화영, "下水슬러지 燒却滓를 사용한 輕量材料 製造硏究", 자원리싸이클링, 17(4), pp.30~36 (2008), 한국자원리싸이클링학회
- 하상안, "生活쓰레기 및 有機性廢棄物 混合에 따른 RDF 燃料化에 관한 硏究", 자원리싸이클링, 20(5), pp.52~57 (2011), 한국자원리싸이클링학회
- Biagini E, "Devolatilization Rate of Biomasses and Coal-biomass Blends: An Experimental Investigation", Fuel, 81, pp.1041~1050 (2002)
- Namkung, w, "Kinetics and Combustion Characteristics of Deinking Sludge in a Thermobalance and an Internally Circulating Fluidized Bed", The Canadian Journal of Chemical Engineering, 82, pp.939~947 (2004)
- Yu, Y.H, "Kinetic Studies of Dehydration, Pyrolysis and Combustion of Paper Sludge", Energy, 27, pp.457~469 (2002)
- 송병호, "볏집, 톱밥 바이오매스와 석탄의 수증기 가스화반응 Kinetics 연구", Korean Chemical Engineering Research(HWAHAK KONGHAK), 50(1), pp.76~82 (2012), 한국화학공학회
- 김경욱, "나무칩, 톱밥 바이오매스와 갈탄의 수증기 가스화반응 특성 연구", Korean Chemical Engineering Research(HWAHAK KONGHAK), 51(4), pp.506~512 (2013), 한국화학공학회[DOI]