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Past (2015~2020)

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Transport of molten carbonate for a DCFC system

Project
Molten carbonate/coal transport system Key features
  • Pneumatic and gravity transportation system
  • Flow rate at various temperature range
  • Flow rate at different mixing ratio
  • Pressure up to 1 kg/cm2
  • Optical window for visualization
  • Gas sampling
Falling sphere viscometer Results
  • Viscosity(cPs) & effective viscosity

  • Decomposition
Particle visualization Mie-scattering images of coal-water slurry
Particle dispersion measurement Laser extinction: Beer-Rambert law

Characterization of slurry mixtures of LCO2 and LRC

Project
Utilization routes of carbon dioxide Benefits
Key features
  • Develop pressurized transport system of slurry for coal gasifier
  • Characterize effective viscosity and dispersion behaviors for liquid CO2(LCO2) and its slurry mixtures with low rank coal (LRC)
  • Investigate atomization and pyrolysis mechanism of slurry mixtures

Simulation of low rank coal gasification

Background

Project
Utilization of coal gasification Objectives of gasification modeling
  • 가스화 조성 계산
  • 단위 연료 당 산소/증기/열의 상대적 요구량 계산
  • 연료 가스의 연소열 형태 에너지의 최적화 또는 단위 연료당 합성가스 생성의 최적화
  • 반응기 크기 설계
  • 공정 제어를 위한 set point 제공
  • 저급탄 특성 영향 평가
Why is low rank coal?
Table. Ultimate and proximate analysis of fuel samples



Source : Byungho Song et al., "A kinetic study of steam gasification of low rank coal, wood chip and petroleum coke", Korean Chem. Eng. Res.,Vol.48, No.1, February, 2010

Thermodynamics based model (steady state modeling)

Project
Equilibrium model Effect of different gasifiers (with coal A)



  • 평형상태에서의 출구온도와 생성가스 조성을 예측
  • 상기 총괄반응식을 토대로 물질 평형, 화학평형 상수를 이용하여 연립방정식을 세워 조성 예측
  • 예측된 조성으로 에너지평형을 이용한 출구온도 계산
  • 이러한 계산 과정을 통해 가스화기 내 각종 열효율을 비교함

Kinetics based model (dynamic modeling)

Project
WSR and PFR model (reactor model)

 

 

  • 단위 길이 당 기체와 고체의 온도 변화 및 생성 물질의 농도 변화 계산
  • 상기 주요 반응식을 고려하여 반응속도 상수를 포함한 비선형 미분방정식 수립 
  • 연립방정식 해법 및 가위치법과 수정된 오일러방법을 사용하여 생성가스 조성과 온도의 변화를 계산
Temperature & product composition along the gasifier