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공기재생용 고온건식탈황제의 가압유동층 반응기에서의 사이클 성능실험
조성호,이봉희,이중범,류청걸,진경태,이창근 한국화학공학회 2002 Korean Chemical Engineering Research(HWAHAK KONGHA Vol.40 No.2
고온고압 기포유동층 반응기에서 분무건조기로 성형제조한 아연계 탈황제(ZAC C)에 대하여 총 6회 황화-재생 반복실험을 500℃, 5atm 조건에서 수행하였다. 1% H_2S를 포함한 석탄모사가스를 반응기에 주입하여 황화반응을 시킨 결과 배출가스 중 H_2S 농도는 10ppmv 이하로 유지되었다. ZAC C의 황흡수력은 6회 황화반응 동안 각각 11.1, 10.9, 11.1, 11.1, 10.9, 10.5g S/100g sorbent으로 유지되어 초기 황흡수력을 유지하였다. 공기를 이용한 500℃ 재생반응에서 배출되는 SO_2의 최대농도는 양론적으로 이론값과 일치하였다. 재생반응에서 탈황제 층의 온도는 발열반응에 의해 500℃에서 최대 750℃까지 상승하였다. 연속 70시간 동안 유동층 반응기내에서 실시된 ZAC C 탈황제의 비산되어 유출된 양은 1.07%이고, 실험 후 탈황제의 크기와 조직특성의 변화도 적었다. 고온고압반응기 multi-cyclone 실험결과 ZAC C 탈황제는 이론 황흡수력의 50% 이상을 유지하였고, 공기를 사용한 500℃의 재생반응이 원활하고 완전히 이루어졌고, 황산염생성과 같은 부반응이 없었다. Two desulfurization-regeneration experiments for a spray-dried zinc-based sorbent(ZAC C) were performed at 500℃ and 5 atm in a fluidized-bed reactor(ID 0.097㎜) facility. The H_S concentration after each desulfurization run was maintained below 10 ppmv from a simulated coal gas of 1% H_2S. The estimated sulfur absorption capacities of ZAC C sorbent were 11.1, 10.9, 11.1, 11.1, 10.9, 10.5 g S/100g sorbent, and the sorption capacity of sorbent was maintained in spite of six times sorption experiments. The maximum SO_2 concentration in regeneration effluent gas agreed with a stoichiometric value of 500℃(ca. 14vol%). In regeneration run, the peak temperature of sorbent bed in the reactor reached up to 750 due to the vigorous exothermicity of regeneration reaction with neat air. While entrainment rate for 70h continuous run in fluidized-bed reactor is 1.07%, the size and the textural properties of ZAC C sorbent also show a little change. Multi-cycle tests in fluidized-bed show that ZAC C sorbent maintains over 50% of its theoretical sorption capacity during 70h run and regeneration reaction undergoes smoothly and completely without side reactions such as sulfate formation.