| 초록 |
최근 국내외 다양한 기관들은 MEA또는 암모니아수를 이용한 CO2 포집 공정 기술을 개발하여 pilot plant를 통한 실험적 연구를 수행하고 있다. 그러나 pilot plant를 이용하여 배출가스, 흡수제, 충전제 등의 변화에 따른 CO2 포집 효율을 모두 수행하는 것은 시간적, 경제적으로 상당한 비용이 요구되기 때문에 CO2 포집 공정의 효율을 예측하기 위한 해석 모델의 개발은 필수적이다. 본 연구에서는 MEA를 이용한 CO2 포집 공정에서 흡수탑의 열 및 물질전달에 관한 해석을 수행하고자 한다. 흡수탑 높이에 따른 각 화학종의 농도와 흡수탑 내 온도 분포를 해석하기 위해 1차원 비정상상태 열 및 물질전달 방정식을 사용하였다. 또한 이중경막론에 근거한 물질전달 모델을 통해 배출가스 내 CO2가 흡수제로 흡수되는 현상을 모사하였다. 본 연구에서 사용한 해석 모델의 타당성을 검증하기 위해 본 연구의 해석결과를 기존 연구자들이 수행한 실험결과와 비교하였으며, 만족할만한 결과를 얻었다. 또한 비정상 상태의 운전조건에 따른 CO2 포집 효율, CO2 배출량 그리고 loading 변화를 예측하기 위해 다양한 운전조건 하에서 흡수탑의 동적 거동 해석을 수행하였다. 또한 흡수탑 설치 개수에 따른 CO2 흡수효율 변화를 비정상상태에서 비교하였다. |
