화학공학소재연구정보센터
학회 한국화학공학회
학술대회 1999년 봄 (04/23 ~ 04/24, 성균관대학교)
권호 5권 1호, p.1161
발표분야 에너지/환경
제목 고농도 CO2 함유 배가스로부터 CO2 회수용 PSA 공정
초록 압력변동흡착법(PSA : pressure swing adsorption)으로 CO2를 회수하는 기술은 화력발
전소 배가스와 같이 10∼15% 정도의 저농도 CO2가 포함되어 있는 곳에서 이산화탄소를 회수하는 기술과 제철소 배가스와 같이 20∼30% 정도의 고농도 CO2가 포함되어 있는 곳에서이산화탄소를 회수하는 기술로 나눌 수 있다. 저농도 CO2 함유 배가스로부터 CO2 회수기술은 먼저 1단 PSA공정에서 CO2 농도를 50∼60%로 농축한 후에 2단 PSA 공정에서 99%의 CO2를 생산하는 2단계의 공정으로 구성되어 있으며, 일본의 전력회사에서 발전소 배가스를 1000∼1700 Nm3/h 처리하는 pilot plant 시험을 마쳤고, 당 연구팀에서도 공정을 개발하여 110 Nm3/h 규모의 배가스를 처리하는 파이롯트의 현장실험을 수행하였다. 고농도CO2 함유 배가스로부터 CO2를 회수하는 기술은 1단 PSA 공정으로 구성되어 있으며 제철소 배가스로부터 99%의 CO2를 3000∼4000 Nm3/h 생산하는 장치가 약 10여년 전부터 일본에서 상업화 가동되고 있다.연소 배가스는 주로 CO2, N2, O2로 구성되는데 CO2가 강흡착질이므로 흡착제에 흡착된CO2를 탈착하여 제품으로 취하며, 기존 고농도 CO2 함유 배가스 처리용 PSA공정은 원료가스 승압스텝, 흡착스텝, 제품가스 세정스텝, 탈착스텝으로 구성된다. 제올라이트-X에 대한CO2의 평형흡착량은 탈착최종압력 (60∼80 mmHg)에서도 매우 크기 때문에 기존공정으로운전했을 때 탈착스텝이 끝난 흡착탑 내에 많은 양의 CO2가 남아 있게 되어 공정의 효율이떨어진다. 따라서 본 연구에서는 CO2-PSA의 회수율과 생산성을 높이는 새로운 공정을 개발하였다.
저자 김종남1, 주국택2, 박종호, 한상섭, 박종기, 조순행
소속 1한국에너지기술(연), 2분리공정연구팀
키워드 CO2; PSA
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