유전체 장벽 방전 플라즈마 반응기에서 비활성화된 메탄 이량화 반응 베드의 재생방법

저온 플라즈마 활용 메탄 전환 반응 베드 재생

본 기술은 유전체 장벽 방전 플라즈마 반응기에서 비활성화된 메탄 이량화 반응 베드의 재생방법에 관한 것입니다.

기존 기술은 메탄 이량화 공정에서 발생하는 반응 베드의 탄소 침적(코크)가 촉매 활성을 저하시키고 재생에 어려움을 주었습니다. 본 기술은 유전체 장벽 방전(DBD) 플라즈마를 활용하여 비활성화된 메탄 이량화 반응 베드 내 코크를 산화 분위기에서 저온 플라즈마 처리로 효과적으로 제거합니다.

본 기술의 '제자리(in-situ) 재생' 방식은 기존 고온 열처리 대비 촉매 구조를 보존하며 에너지 효율을 높이며 메탄으로부터 C2+ 탄화수소(에틸렌, 에탄) 및 수소를 연속적으로 고효율 생산할 수 있습니다.

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Key Features:

• 저온 플라즈마의 일종인 유전체 장벽 방전(DBD) 플라즈마를 이용하여 상온, 상압 조건에서 메탄의 C-H 결합
• 추가적인 열에너지나 산화제 없이 메탄을 에탄, 에틸렌, 아세틸렌 등 C2 이상의 고부가가치 탄화수소와 수소로 전환
• 동일한 DBD 플라즈마 반응기 내에서 산소 함유 혼합물(예: 공기)을 주입하여 코크를 제거
• 메탄 전환(1단계)과 베드 재생(2단계) 과정을 필요에 따라 1회 이상 반복하여 연속적인 운전이 가능

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본 기술은 한국연구재단의 CO 수소화 반응을 위한 고도로 규칙적인 기공구조를 갖는 3차원 그래핀 연구과제 지원을 통해 개발되었습니다.

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