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Sodium계 건식흡수제의 CO₂ 흡수/재생 및 SO₂ 농도의 영향
강승엽(Seung Yub Kang),조기철(Ki Chul Cho),이규홍(Gou Hong Lee),오광중(Kwang Joong Oh) 大韓環境工學會 2008 대한환경공학회지 Vol.30 No.2
지구 온난화에 대한 기여도가 50% 이상인 CO₂를 제어하려는 국제적 관심에 따라 CO₂ 제어에 대한 새로운 기술개발이 진행되고 있다. 따라서 본 연구에서는 PVA함량 및 소성온도에 따라 흡수제를 제조하여 고정층에서 CO₂ 흡수/재생 연속 실험 및 SO₂ 농도에 관한 실험을 수행하였다. 연구 결과, 비표면적은 832.79 m2/g로 나타났고, SEM 측정결과 미세기공이 발달하여 건식흡수제로서의 가능성을 보였으며, CO₂ 흡수/재생 연속 실험에서는 SO₂ gas가 존재할 경우 부반응물질인 NA₂SO₃와 NA₂SO₄생성으로 CO₂ 흡수능 저하를 보였다. Accoring to the worldwide interest to control CO₂ which contributes to global warming 50%, new techniques to reduce CO₂ are under development. Therefore, this study investigated that CO₂ absorption/regeneration of Sodium-based dry sorbent and the effect of SO₂ concentration in the fixed bed reactor. The dry sorbents were prepared in the condition of different PVA contents and calcination temperatures. As the results of this study, BET surface area showed 832.79 m2/g and SEM result showed possibility as dry sorbent due to having of much micropore distribution. Also, the fixed bed reactor showed decreased CO₂ absorption capacity with SO₂ injection, because of the generation of NA₂SO₃ and NA₂SO₄.
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복합흡수공정에서 CO₂/NO₂ 동시제거 시 AMP(2-amino-2-methyl-1-propanol)에 Ammonia 첨가가 흡수속도에 미치는 영향
서종범(Jong Beom Seo),최원준(Won Joon Choi),문승재(Seung Jae Moon),이규홍(Gou Hong Lee),오광중(Kwang Joong Oh) 大韓環境工學會 2008 대한환경공학회지 Vol.30 No.12
기존의 연구에서 널리 사용된 흡수제 2-amino-2-methyl-1-propanol (AMP)의 성능 개선을 위해 carbon dioxide (CO₂) 및 nitrogen dioxide (NO₂)의 흡수율이 우수한 ammonia (NH₃)를 첨가하여 평면교반조에서 CO₂, NO₂ 및 CO₂/NO₂의 흡수속도실험을 수행함으로써 반응속도상수를 AMP 단일흡수제와 비교하였다. 30 wt.% AMP에 1, 3, 5 wt.%의 NH₃ 첨가에 따라 흡수속도는 대표적으로 303 K, 1 kPa NO₂ 분압에서 12.6~32.6% 증가되므로 NH₃의 첨가로 반응속도를 향상시켜 공정 효율의 증가를 기대할 수 있을 것으로 예상된다. 또한 30 wt.% AMP에 3 wt.% NH₃ 첨가 수용액의 NO₂ 분압 1 kPa과 CO₂ 분압 15 kPa에서 CO₂/NO₂ 동시 흡수속도는 5.50~6.40×10(-6) kmol m-2 s-1로 NH₃의 CO₂ 및 NO₂에 대한 높은 부하능 및 추가 반응에 기인하여 AMP 단일수용액에 비해 48.2~41.6% 증가하였다. 또한, 화력발전소에서 배출되는 연소배가스 조성과 같이 CO₂ 15 kPa 및 NO₂의 비교적 낮은 분압(1 kPa) 조건에서 NO₂는 AMP에 NH₃ 첨가에 따라 약 2배의 빠른 반응으로 CO₂의 흡수에 큰 영향 없이 NO₂를 동시에 흡수할 수 있을 것으로 기대된다. In this study, a blend of 2-amino-2-methyl-1-propanol (AMP) and ammonia (NH₃) was used to achieve high absorption rates for carbon dioxide (CO₂) as suggested at several literatures. The absorption rates of aqueous AMP and blended AMP+NH₃ solutions with CO₂ and nitrogen dioxide (NO₂) were measured using a stirred-cell reactor at 303 K. The effect of the added NH₃ to enhance absorption characteristics of AMP was studied. The performances were evaluated under various operating conditions. The absorption rates increased following the increase of the concentration of NH₃. The absorption rate of NH₃ blended into 30 wt.% AMP solution with NO₂ at 303 K was 12.6~32.6% higher than that of aqueous AMP solution without NH₃. Also, the addition of 3 wt.% NH₃ to 30 wt.% AMP increased 48.2~41.6% values for the reactions with CO₂ and NO₂ at 303 K. Therefore, it clearly shows that the reaction rate of AMP with CO₂ and NO₂ can be increased by the addition of NH₃.
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