CO₂ 포집용 아민 흡수제에서 탄산무수화 효소가 CO₂ 흡수에 미치는 영향 = Effect of Carbonic Anhydrase on CO₂ Absorption in Amine Solutions for CO₂ Capture

국문 초록 (Abstract)

연소후 아민 CO₂ 포집공정에서 탄산수화 효소의 첨가에 따른 다양한 아민 흡수제의 CO₂ 흡수에 미치는 영향과 반응열을 평가하였다. 30 wt%의 MEA, AMP, DMEA, MDEA 수용액에 소의 적혈구에서 추출한 탄산무수화 효소 250 ㎎/L 첨가한 후 흡수속도를 분석한 결과, 모든 흡수제에서 CO₂ 흡수속도가 증가하였다. 특히, 1차아민인 MEA와 입체장애아민인 AMP보다는 3차아민인 DMEA와 MDEA에서 속도증진 효과가 컸다. 반응열량계를 이용하여 탄산무수화 효소 첨가후 흡수제(MEA, DMEA, MDEA)와 CO₂ 사이의 화학 반응 시 발생하는 반응열을 측정한 결과 효소 촉매의 첨가로 모든 흡수제의 반응열량이 낮아짐을 확인할 수 있었다. 특히, 연소후 아민 흡수제를 이용하는 이산화탄소 포집공정에 탈기 성능이 우수한 3차 아민 계열의 흡수제가 탄산무수화 효소 촉매 적용에 유리한 흡수제이며 이중 MDEA에서 효과가 가장 큼을 알 수 있었다.

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

The effect of carbonic anhydrase on CO₂ absorption rates and the heat of reaction were evaluated in various amine solutions for post combustion CO₂ capture process. The CO₂ absorption rate was analyzed in 30 wt% MEA, AMP, DMEA, MDEA aqueous solutions with and without carbonic anhydrase (250 mg/L) from bovine erythrocyte. CO₂ absorption rates were increased in all solutions with carbonic anhydrase. The effect of carbonic anhydrase on absorption rates was more in tertiary amine (DMEA and MDEA) solutions than in primary amine (MEA) and hindered amine (AMP) solutions. The heat of reaction of MEA, DMEA, MDEA aqueous solutions with and without carbonic anhydrase were measured using reaction calorimeter. Carbonic anhydrase decreased the heat of absorption in all solutions. The results suggested that tertiary amines that have the excellent desorption ability were suitable for applying carbonic anhydrase to the post combustion CO₂ capture process and the effect of carbonic anhydrase was best in MDEA solution.

목차 (Table of Contents)

• Abstract
• 요약
• 1. 서론
• 2. 이론적 고찰
• 2. 연구방법
• 3. 결과 및 고찰
• 4. 결론
• References