H2S 제거를 위한 철광석계 흡수제의 반응 특성 연구

Abstract

Integrated Gasification Combined Cycle (IGCC)의 합성가스 중에 있는 H2S를 제거하기 위해서 고정층 반응기를 이용하여 400 ~ 700 ℃의 온도 구간에서 철광석계 흡수제의 H2S 흡수능을 고찰하였다. H2S 흡수능은 탈황반응의 온도가 증가함에 따라 증가하였지만 600 ℃의 온도 이상에서는 흡수제의 열적 불안정성에 기인하여 감소하였다. Co2O3, Ni2O3, Cr2O3, MnO와 인의 첨가물 효과를 살펴본 결과, Co2O3를 첨가한 흡수제의 탈황성능이 가장 우수한 것으로 나타났으며, 흡수능이 감소할지라도 인의 최적 함량은 2% 정도임을 확인할 수 있었다. 본 연구에서는 흡수제를 5회 반복 황화/재생시켜 실험을 수행하였는데 초기 흡수능의 90% 정도를 유지하는 것으로 나타났다. To recude H2S in the gas stream of IGCC process, the H2S sorption capacities of iron-based sorbent were examined at the temperature range of 400 ~ 700 ℃ with lab scale fixed-bed reactor. The H2S sorption capacities of sorbents increased with the temperature of sulfidation reaction but decreased above 600 ℃ due to the instability of sorbents. The effect of additives such as Cr2O3, MnO, Co2O3, Ni2O3 and phosphorus were investigated. Among them Co2O3 additive showed relatively higher H2S sorption capacity. The optimum content content of phosphorus turned out to be about 2% although the H2S sorption capacity decreased. During the 5-cycle sulfidation/regeneration reaction in the fixed-bed reactor, all sorbents studied here maintained 90% of the initial H2S sorption capacity of their fresh samples.