초록 |
화력발전소에서 배출되는 SOx 및 CO2는 산성비 및 지구 온난화의 원인으로 심각한 환경문제를 일으킨다. 따라서 본 연구에서 버려지는 펄프 및 제지 산업 폐수 속 금속 양이온(Mg2+, Ca2+, Na+, K+)을 이용하여 SOx 및 CO2를 포집 및 활용하는 새로운 공정을 제안하였다. 제안된 공정 모델은 다음 네 단계로 구성된다. 첫째, 펄프 및 제지 산업 폐수 속 K+를 분리하기 위해 HClO4를 폐수와 반응시켜 KClO4로 침전시킨 후 열 분해 반응을 통해 KCl로 분리한다. 둘째, K+가 분리된 폐수는 전기분해를 통해 NaOH가 생성된다. 이후, 생성된 NaOH를 이용한 pH swing 과정을 통해 폐수 속 Mg2+를 Mg(OH)2로 분리한 후, Ca2+를 Ca(OH)2로 분리한다. 셋째, 분리된 Ca(OH)2와 물을 혼합하여 생성된 알칼리성 슬러리를 연도 가스와 반응시켜 SO2를 포집하고 CaSO4를 생성한다. 마지막으로, 첫 번째 과정에서 분리된 KCl을 전기분해를 통해 KOH로 만든 후, KOH를 이용하여 CO2를 포집한다. 포집된 농축 용액은 탄산화 과정을 통해 MgCO3와 CaCO3를 생산하며 생산된 탄산염을 활용한다. 그 결과 탈황 효율은 약 99%로 고순도의 탈황 석고를 생산할 수 있었고, CO2는 약 98.9% 포집되었다. |