구리가 함침된 하이드로탈사이트 촉매의 고유 키네틱 데이터를 이용한 메탄올 수증기 개질반응의 고정층 반응기 CFD 시뮬레이션 (FBR CFD Simulation of Steam Methanol Reforming Reaction using Intrinsic Kinetic Data of Copper-impregnated Hydrotalcite Catalyst)

서지정보

· 발행기관 : 한국가스학회
· 수록지 정보 : 한국가스학회지 / 27권 / 1호 / 78 ~ 85페이지
· 저자명 : 이재혁, 신동일, 안호근

초록

구리가 함침된 하이드로탈사이트 촉매의 고유 키네틱 데이터를 이용하여 메탄올 수증기 개질 반응의 고정층반응기 Computational Fluid Dynamics(CFD) 시뮬레이션을 수행하였다. 이전 연구결과로부터 얻어진 20wt%의구리가 함침된 하이드로탈사이트 촉매의 활성화 에너지는 97.4 kJ/mol, 전 지수 인자는 5.904 × 1010를 이용하였다. 그리고 고유의 키네틱 데이터를 사용하여 반응온도 (200-450 ℃) 및 메탄올과 물의 몰비 변화에 따른전환율을 관찰하였다. 또한 위의 키네틱 상수를 power law 모델을 사용하여 Axial 2D Symmetry 시뮬레이션을통해 상용반응기(I.D. 0.05 - 0.1 m, Length 1 m)의 열 및 물질유동해석을 예측하였다.

영어초록

Fixed-bed reactor Computational Fluid Dynamics (CFD) simulation of methanol steam reform-ing reaction was performed using the intrinsic kinetic data of the copper-impregnated hydrotalcite catalyst. Theactivation energy of the copper hydrotalcite catalyst obtained from the previous study results was 97.4 kJ/mol,and the pre-exponential was 5.904 × 1010. Process simulation was performed using the calculated values andshowed a similar tendency to the experimental results. And the conversion rate according to the change of thereaction temperature (200 - 450 ℃) and the molar ratio of methanol and water was observed using the intrinsickinetic data. In addition, mass and heat transfer phenomena analysis of a commercial reactor (I.D. 0.05 - 0.1m,Length 1m) was predicted through axial 2D Symmetry simulation using the power law model of the above ki-netic constants.

참고자료

· 없음