| 초록 |
본 연구에서는 매립장 발생가스(Landfill gas, LFG)를 활용하기 위한 방안으로 흡수제에 따른 가스의 용해도 차이를 이용하여 혼합가스 중의 메탄과 이산화탄소를 분리하고자 하였다. 흡수액으로는 황화수소 제거를 위해 사용되는 Fe-EDTA 액상촉매를 사용하였고, 혼합가스의 연속적인 처리를 위하여 분리 및 농축을 하나의 반응기에서 수행할 수 있도록 고안된 내부순환식 다판막 기포탑 반응기를 이용하였다. 가스배출구가 분리되고 각기 연결된 4개의 column으로 구성된 내부순환식 다판막 기포탑 반응기의 총용적은 20L이고, 혼합가스는 CO2 50:50vol%로 하여 column I에 주입하였고, 액상촉매에 용해된 CO2의 탈기와 촉매의 순환을 위해 column III에 Air를 주입하였다. 반응기내의 Fe-EDTA 액상촉매는 혼합가스와 Air의 bubble에 의해 발생되는 bed expansion과 gas holdup에 의한 수위 상승을 감안하여 액상수위(Over flow liquid height, OFLH) 40mm로 양을 조절하였다. 혼합가스와 Air의 양은 서로 동일하게 하였으며 각각의 주입량을 1.5, 2, 3L/min로 조절하여 주입하였다. 배출가스의 성분분석 결과 CH4는 68.5%, 67.3%, 65.4%, CO2는 25%, 27.2%, 24.9%의 농도로 배출되었고, Air 주입에 의한 CO2 탈기량은 19.8%, 19.7%, 17.5% 였다. 각각의 조건 모두 pH 9.0으로 실험을 시작하였고, 조건별로 pH 7.98, 7.99, 7.97까지 변화한 뒤 일정하게 유지되었다. |
