| 초록 |
회수증진 수성가스화(Sorption Enhanced Water Gas Shift) 기술은 합성가스를 원료로 하여 CO2의 원천분리와 함께 고농도의 수소를 생산하는 기술로서, 수성가스화 반응에 의해 합성가스 중의 CO가 H2O와 반응하여 수소를 생산하고, 이 때 생성된 CO2를 건식 흡수제에 고정화하여 생성물 중의 CO2 분압을 감소시켜 전체 반응의 평형을 정반응 쪽으로 이동시킴으로서 수소수율을 높일 수 있는 기술이다. SEWGS 시스템은 SEWGS 반응기와 재생반응기로 구성되며, 두 반응기 사이의 고체순환이 필요하다. 한편, 현재까지 개발된 CO2 흡수제의 성능 한계로 인해 두 반응기는 기포유동층 조건에서 조업되어야 하므로 두 반응기 사이의 고체순환을 위해서는 고속유동층 조건에서의 입자비산(또는 분사)이 필요하여 이를 위해 다량의 불활성기체(질소 또는 스팀)가 필요하다. SEWGS 공정은 고온-고압 조건에서 운전되므로 고온-고압의 불활성기체 소요량이 많은 경우 전체 공정의 경제성이 저하되는 단점이 있다. 본 연구에서는 재생반응기 유동화와 고체순환을 위해 필요한 기체량을 감소시키기 위해 이동층 반응기와 스크류 컨베이어를 적용한 고온-고압 2탑 유동층 공정을 개발하였으며 연소전 CO2 흡수제를 사용하여 연속운전을 수행하였다. 실험결과 이동층을 사용하는 경우, 유동층 조건에 비해 재생반응기에서의 열전달과 CO2 흡수제의 재생이 원활하게 일어나지 않아 시간이 지남에 따라 CO2 흡수효율이 지속적으로 감소하는 결과를 나타내었다. |
