[졸업][환경공학] 반응조건에 따른 도시고형폐기물 가스화 특성

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논문 > 자연계열
2005.03.17
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소개글

[졸업][환경공학] 반응조건에 따른 도시고형폐기물 가스화 특성에 대한 자료입니다.

A B S T R A C T

1. 서론

2. 이론적 배경
2.1 가스화 공정
2..2 상향 통풍식 반응기

3. 실험 방법
3.1 대상시료
3.2 실험 장치 및 운전 조건
3.3 분석 방법

4. 결과 및 고찰
4.1 잔류물의 특성
4.2 액상 생성물의 특성
4.3 기체 생성물의 수율과 특성

5. 결론

본문내용

A B S T R A C T

The purpose of this study is to obtain optimum operation conditions for desirable products of MSWs gasification through experiments for different operating temperatures, moisture contents.
In this experiment, an updraft-stream gasifier was selected among several reactor types.
A target sample was recomposed of each component based on dry composition of MSWs that are directly collected from D gu, S city. Gasification tests were performed at different temperature conditions and 2kg MSW samples were utilized. Moisture content selected was 15% and 30%. The bottom temperature varied from 600℃ to 1000℃.
Gasification products such as ash, liquid, gas prepared for each gasification temperature were analyzed in terms of composition and heat value.
The yield of gas products(CO, H2, CH4) were higher at elevated temperature. Main components of liquid products are considered water-soluble material. The experimental results of ash anaylsis tend to have lower heat value for the higher gasification temperature condition.
From this point of view, it would be one possibility to try to obtain more gas as a target product, in partial oxidation condition of MSWs.

1. 서론

현재 우리 나라의 폐기물 처리 방법은 매립에 대한 의존도가 높고, 소각 처리의 비율은 약 20% 수준에 불과하다. 하지만 좁은 국토면적과 높은 인구밀도, 급속한 도시화 현상을 고려해 볼때 소각 처리는 점점 증가되어야 할 것이다.
이에 때라 제 2차 국가폐기물관리종합계획에 의해 중간처리단계인 소각비율을 상향 조정, 추진하고 있다. 소각은 폐기물 중간처리에 있어서 적절한 방안으로 평가받고 있으나, 최근 다이옥신과 중금속 배출에 따른 많은 문제점으로 인해 설치 및 운영에 있어 한계를 나타내고 있다. 또한, 가스 냉각시 연소가스의 현열이 감소되어 에너지 가치가 감소되는 단점이 있다. 위와 같은 문제점들로 인해 열분해, 가스화 등의 제안들이 제시되었고 일부 유럽 국가들과 일본에서 활발한 연구가 진행되어지고 있다.
열분해 방식은 현시점에서 기술개발단계에 있고 국내의 경우 기술의 도입이 선진국에 의존하고 있다는 점이 불리하게 작용되고 있다. 이에 반해, 가스화 공정은 기존 석탄의 건류가스화 방식을 도시고형 폐기물에 적용시킨 공정으로 가스화 기기의 성능과 증명된 공정들의 기록과 가스화 기술을 통한 가스 생산의 전체 전환효율에 근거를 둘 수 있다. 비록, 가스화, 열분해는 어떤 연료를 생산하기 위한 가격 효율적인 공정으로 증명되었지만, 그 중 가스화 공정만이 상업화에 가장 근접한 기술이라고 평가받고 있다.
이러한 가스화 기술은 소각이나 다른 형태의 열처리 방법과 구분되는 것으로 고온하에서 산소에 의한 부분산화를 통해 발생한 CO2,

참고문헌

1. 나재익, 김재호, “폐기물의 가스화의 열역학적 특성 분석”, 한국 에너지 기술연구원 청정에너지 연구부, 2001

2. 노재성, 이응재, 하향통풍식 화염 열분해 소각로에 관한 연구, 고려소각로 공업, 2001

3. 양석준, 홍순정, 이해평, 류경옥, “폐타이어의 열분해로부터 생성된 카본블랙의 특성”, 한국폐기물학회지, 제 15권, 제 6호, 1998, pp 604～615

4. 유영돈, 윤용승, 가스화용융공정의 에너지 및 환경분야 적용 연구, 한국 열분해 용융공학회 추계 학술발표회 및 특별 심포지움, 2001

5. G. Zheng, J. A. Kozinski, “Thermal events occurring during the combustion of biomass residue” Fuel 79, 2000

6. H. Vierrath, B. Buttker and G. Steiner, “Wastes to Energy and Chemicals by Pressure Gasification - Operational Results from Schwartz Pumpe, FRG”, EPRI/GYC Gasification Technologies Conference, Oct 5-8, Grand Hyatt, San Francisco, CAUSA(1997))

7. Henrich, E., Burkle, S., Meza-Renken, Z.I., Rumpel, S., “Combustion and gasification kinetics of pyrolysis chars from waste and biomass”, Journal of Analytical and Applied Pyrolysis, 49, pp 221～241, 1999

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