수화된 칼슘계 흡착제를 이용한 배가스중 SO₂의 건식 제거

Abstract

In order to increase the SO2 removal efficiency of calcium-based sorbent used in DSI (dry sorbent injection) process, the reactivity of the hybrated calcium-based sorbent was examined at various experimental conditions such as reaction temperature, hybration conditions and SO2 inlet concentration. The hybration process was conducted at the hybration temperature range of 20~80°C for the hybration time of 5~120 minutes. Because of the relatively greater molar volume of the Ca(OH)2 than that of CaO, the specific surface areas of sorbant hybrated at 80°C for 100 minutes, were increased by 2.7 times, compared that of unhybrated sorbent. Due to the improved structual characteristics, the hybrated sorbent exhibited higher SO2 removal capacity of 1.6 times than unhydrated sorbent at 950°C. At 650~950°C the initial reaction rate and the conversion of the hybrated sorbent increased with increasing the reaction temperature and SO2 inlet concentration. 건식탈황공정에 사용되고 있는 칼슘계 흡착제의 SO2 제거능을 향상시키고자 수화시킨 흡착제의 반응성을 고찰하였다. 수화과정은 5~120분 동안 20~80°C의 온도 영역에서 수행하였으며, 반응온도, 수화조건과 SO2의 유입농도와 같은 실험변수들을 대상으로 흡착제의 반응성을 살펴보았다. 수화시킨 흡착제는 CaO보다 물부피가 크기 때문에, 비표면적이 증가될 뿐만 아니라 흡착제 표면의 입자들이 아주 작고 잘 분산되어 있는 것을 확인할 수 있었다. 80°C에서 100분 동안 수화시킨 흡착제는 수화시키지 않은 흡착제보다 약 2.7배 정도 비표면적이 증가되며, 흡착제의 구조적 변화에 기인하여 950°C의 황화반응일 경우, 수화시키지 않은 흡착제보다 1.6배 정도 높은 SO2 제거능을 나타내었다. 650~950°C 영역에서는 반응온도와 SO2의 유입농도가 증가함에 따라 초기반응속도와 일정시간에서의 진화율이 증가함으로써 반응성이 좋아지는 경향을 나타내었다.