에탄올개질 예비레포트

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목차

1. 실험 목표
2. 실험 원리
3. 실험 과정
4. 실험 결과

본문내용

1. 실험 목표
에탄올 개질 반응 구현, 에탄올로부터 합성가스 유량 100ccm 제조
2. 실험 원리
합성가스(Synthesis gas)란? CO와 로 구성된 가스를 의미하며, 탄소에너지원의 스팀개 질, 부분산화, 가스화를 통해 합성된다.
합성가스는 고전적으로 암모니아, 메탄올 합성의 원료로 사용되었으며, Fischer-Tropsch synthesis 기술의 발달으로 합성연료 제조의 원료로 사용된다.
합성가스는 화학제품 및 합성연료 제조 원료로 넓은 범위로 사용되며 그 가치가 향상된다.

에탄올 개질 반응(Ethanol Steam Reforming)ESR
에탄올과 물은 환경적 문제가 적고, 인체에 무해하며, 비교적 저렴한 가격으로 쉽게 구할 수 있다.
에탄올 수증기 개질 반응은 궁극적으로 환경문제를 야기하는 천연가스개질반응과 석탄가스 화공정의 문제점을 보완하고 좀 더 환경친화적인 공정으로 관심을 받고 있다.
에탄올 개질 반응은 에탄올과 수증기가 반응하여 수소와 일산화탄소, 그리고 이산화탄소를 생산하는 반응이다.
반응식 : + + -EtOH reforming reaction
+ + -Water-Gas shift reaction
주반응은 흡열반응이고 주반응 이외에 부반응을 수반하기도 하며, 연쇄반응으로 인한 부산 물이 생성된다.
탈수소화 반응 : + +
탈분리 반응 : + +
탈수 반응 : +
Ethanol steam reforming(ESR) scheme

열역학적 평형조성 계산(ESR thermodynamic equilibrium)
시스템을 구성하는 성분들에 대한 깁스 자유 에너지가 최소화되는 해당 성분의 몰농도를 산출하여 평형농도를 얻을 수 있다.
계의 총 깁스 자유에너지는 각 화학종의 몰수 를 고려하여 다음과 같다.

참고 자료

Engineering Help. 화학공학 반응기. https://engineershelp.tistory.com/416
“Chemical Reaction Engineering". Youn Woo Lee.
https://cbe.snu.ac.kr/sites/cbe.snu.ac.kr/files/board/LectureBoard/ECRE_2016_chap1_0.pdf
“바이오 디젤 제조 공정”. 박병규. 한국과학기술정보연구원.
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https://blog.naver.com/the9studio/222263249408
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“위키백과, 우리 모두의 백과사전 PID 제어기”. Google. <acessed April 08>
https://ko.wikipedia.org/wiki/PID_%EC%A0%9C%EC%96%B4%EA%B8%B0
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“PID 제어(Proportional Integral Derivative Control)”. Naer Blog. <accesed April 08>
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