| 초록 |
석탄가스화 복합발전시스템(IGCC : Integrated Coal Gasification Combined Cycle)은 종래의 미분탄 화력발전을 대체할 수 있는 청정석탄이용기술로 열효율, 환경 및 경제성 측면에서 유리하여 최근 미국, 일본 및 유럽을 중심으로 활발한 연구가 진행되고 있다. 이 공정은 크게 석탄가스화로, 가스정제 및 발전부분으로 구성되어 있으며 탈황공정은 가스정제 부분에 속하는 것으로 가스화로에서 생성되어 나오는 석탄가스 중의 H2S 및 COS 등 황화물을 제거하여 발전부분에서의 부식문제, 공해문제 및 마모문제등을 해결하는 매우 중요한 단위공정이다. 일반적인 습식정제 공저에 비해 석탄가스의 고온정제 공정은 400oC이상의 고온에서 가스를 처리함으로 석타가스의 냉각에 따른 타르응축의 방지가 가능하고, 열손실이 적으며, 수증기 및 고열량의 탄산가스가 제거되지 않고 가스터빈의 구동에 이용되므로 열효율이 높다. 또한 저온 공정시 발생되는 폐수 등의 처리에 따른 부대비용 절감도 기대되는 공정이다. 탈황제의 개발에 있어서 가장 중요하게 대두되고 있는 점은 높은 황 흡수력과 장기 안정성이다. 그러나 높은 황 흡수력을 가진 탈황제의 경우 재생 공정에서 높은 재생 온도를 요구하게 되며, 이로 인해 열화와 같은 탈황제의 파손을 초래하게 되어 장기 안정성이 떨어진다. 또한 재생온도를 낮추어서 공정이 원활하게 운전될 경우에는 그만큼 황 흡수력이 떨어지는 것이 일반적인 현상이다. 특히 아연계 탈황제는 고온에서 아연이 휘발하여 반응성능이 저하되고 물성이 점차적으로 변화하는 경향이 있다. 고온 반응조건에서 열적 안정성을 향상시키기 위하여 TiO2를 지지체로 사용하였으나 고온뿐만 아니라 중온의 반응조건에서도 장기간 연속적으로 사용할 경우 물성의 변화로 인한 반응성 저하가 초래하는 것으로 나타났다 본 연구에서 아연계 탈황제를 중심으로 고온에서 아연의 물리화학적 안정성을 향상시키기 위하여 Al2O3을 구조안정제로 사용하여 최적의 조성 및 제조방법에 따른 탈황제의 물리적특성을 연구하였다. |
