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        가스분사반응기에서의 SO2 흡수 특성

        최병선,박승수,김영환 ( Byung Sun Choi,Seung Soo Park,Yung whan Kim ) 한국공업화학회 1994 공업화학 Vol.5 No.5

        가스분사반응기(Jet bubbling reactor)에서의 가스분사관의 최적 설계조건과 SO₂ 제거효율에 미치는 운전변수들의 영향을 검토하였다. 효과적인 기-액 접촉을 위한 가스분사관의 설계에 있어서 가장 중요한 인자는 Reynolds number로서 Reynolds number를 12,000 이상으로 하고 가스분사관과 가스분사구멍에서의 Reynolds number가 동일하게 되도록 가스분사관을 설계하는 것이 가스분사관 설계의 최적조건인 것으로 판단된다. △P, pH, 유입 SO₂농도, 석회석 입자크기등 공정의 운전변수 중에서 SO₂ 제거효율에 가장 큰 영향을 미치는 변수는 △P였으며 pH 4.0하에서 90% 이상의 SO₂ 제거효율을 얻기 위해서는 △P를 230mmAq 이상으로 유지시켜야 하였다. 실험결과 3.0 정도의 낮은 pH 하에서도 높은 SO₂ 제거효율이 얻어졌으며 이러한 이유는 강제산화에 의해 흡수액내의 HSO₃^- 이온이 SO₄^(2-) 이온으로 거의 완전한 산화가 일어나 흡수액 내의 SO₂ 평형분압이 매우 낮은 상태로 유지되었기 때문으로 생각된다. 또한 흡수액의 pH 5.0 이하의 조건에서는 SO₂ 흡수에 사용된 석회석의 입자크기에 관계없이 모두 99.5% 이상의 높은 석회석 이용률을 나타내었다. The optimum design conditions of gas sparger pipe and the effects of operating variables on SO₂ removal efficiency have been examined in Jet Bubbling Reactor. Geometry of gas sparger pipe of Jet Bubbling Reactor is a very important factor to obtain a effective gas-liquid contact. Test results revealed that Reynolds numbers at sparger and slot have to be kept greater than 12,000 identically at a given gas velocity. SO₂ removal efficiency was a function of △P, pH, inlet SO₂ concentration and particle size of limestone and was more sensitive to the change of △P than to the changes of others. The △P of at least 230mmAq must be maintained to acheive the above 90% SO₂ removal at pH of 4.0 which is considered as adequate operating pH. Higher SO₂ removal efficiency was obtained even at lower pH ranges, which resulted from the complete oxidation of the absorbed SO₂ to sulfates by adding air and consequently from the reduction of SO₂ equillibrium partial pressure in the gas-liquid interface. The 99.5% of the limestone utilization was attained in pH range from 3.0 to 5.0 with regardless to the particle size of limestone employed.

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