화학공학소재연구정보센터
학회 한국화학공학회
학술대회 2014년 봄 (04/23 ~ 04/25, 창원컨벤션센터)
권호 20권 1호, p.289
발표분야 분리기술
제목 연소전 IGCC 고압 배가스로부터 고순도 수소 회수를 위한 multi-bed PSA 개발
초록 환경친화적 에너지의 사용에 따른 신 에너지 시스템의 요구와 정보화의 가속화에 따른 고밀도 에너지 이용 시스템을 필요로 하고 있으며, 특히 수소(H2)에너지 분야에 대한 관심이 고조되고 있다. 또한 최근 국제적으로 석탄가스화 복합발전(IGCC)에 대한 연구가 급증하고 있는 추세이다. IGCC는 기존 화력발전과 비교하여 이산화탄소의 배출감소와 동시에 발전효율을 높일 수 있는 신기술로써 전세계적으로 이목을 집중시키고 있다. IGCC 공정의 Coal Gasifier의 배가스는 이산화탄소 포집 이후 높은 농도의 수소 혼합물로 배출되며, 고순도의 수소를 경제적으로 생산할 수 있는 것으로 평가 받고 있다. 따라서 이러한 고압의 배가스로부터 수소를 효율적으로 생산할 수 있는 PSA 공정의 개발이 요구되고 있는 실정이다.
본 연구에서는 고압의 IGCC 배가스로부터 고순도 수소 회수를 위한 고효율 PSA 공정 개발을 연구하였다. 흡착평형 및 속도 모델을 토대로 다양한 흡착제를 사용하였으며, 공급가스로는 연소전 IGCC 공정 후 배가스로 예상되는 5성분 혼합가스 (H2 : Ar : CO : N2 : CO2)를 사용하였다. PSA 공정에 사용되는 흡착탑의 동특성을 파악하기 위하여 파과 실험을 수행하였으며, 이를 토대로 PSA 공정의 최적 운전조건을 도출하기 위하여 흡착압력(adsorption pressure), P/F(Purge/Feed) ratio 등의 공정변수에 대한 두탑식 PSA 공정 실험을 수행하였다.
저자 문동규, 김재정, 이창하
소속 연세대
키워드 석탄; IGCC; PSA; dynamic simulator; 고순도 수소
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