| 초록 |
석탄가스화 복합발전(이하 IGCC) 시스템에서 생성되는 H2S를 제거하는 정제과정에서 SO2가 발생된다. SO2는 장비를 부식시킬 뿐만 아니라, 공기 중에 노출됨으로써 산성비를 유발하며, 토양을 산성화시키는 오염물이다. SO2를 제거하는 건식방법으로는 직접 황 회수 공정(이하 DSRP)이 있다. DSRP 공정은 환원제를 이용하여 촉매 상에서의 SO2 환원으로 SO2를 원소 황으로 회수하는 공정이다. 본 연구에서는 IGCC 시스템의 석탄가스화기로부터 생성되는 소량의 수분 및 CO2가 포함되어 있는 합성가스인 석탄가스를 SO2 환원에서 환원제로 이용하고자 하였다. 또한 공침법으로 Sn/Zr 몰비를 조절하여 제조한 SnO2-ZrO2(Sn/Zr=2/1) 촉매 상에서 반응온도(300-550 ℃), 공간속도(8000-10000 ㎤/g-cat. ·h), [환원제(H2+CO)]/[SO2] 몰비(1.0-4.0), 수분함량(2.0-6.0 vol.%)등의 반응조건들을 변화시켜 SO2 환원반응에서 최적의 반응조건을 찾고자 하였다. 그 결과, 반응온도 325 ℃, 공간속도 10000 ㎤/g-cat.·h, [H2+CO]/[SO2] 2.5, 수분함량 2.0 vol.% 등의 최적 반응조건에서 SO2 전환율이 약 98%이었으며, 원소 황 수율이 약 78%였다. |
