A study on the characteristics of limestone calcination and sulfation in a fluidized bed

유동층반응기를 이용한 석회석소성 및 황화반응 특성 연구

The objectives of this study were to investigate the characteristics of limestone calcination and sulfation in a fluidized bed reactor with bed temperature and air velocity. The experimental results were presented as follows ; First, the bed temperature had a great influence on the calcination and the sulphur retention of limestone and paper sludge. In paper sludge, the optimum conditions in calcination and desulfurization temperature was at $800^{\circ}C$ and in natural limestone, that was at $850^{\circ}C$ or $900^{\circ}C$. Second, as air velocity increased, the specific surface area of particles decreased. But the difference of surface area according to air velocity was not too large. The specific surface area of paper sludge was larger than that of natural limestone. Third, as air velocity increased, the absorbed amount of sulfur dioxide decreased. And the absorbed amount of sulfur dioxide by paper sludge was larger than that of by natural limestone. Therefore, we knew that paper sludge was excellent absorbent and bed temperature had a great important variable on the calcination and sulphur retention in a fluidized bed.

본 연구의 목적은 유동층반응기를 이용하여 층온도와 유속에 따른 석회석입자(천연석회석과 제지슬러지)의 소성과 황화반응 특성에 관해 조사하는 것이었으며, 실험결과는 다음과 같다. 첫째, 층온도는 천연석회석과 제지슬러지 입자의 소성과 황화반응에 매우 큰 영항을 미치는 것으로 나타났으며, 천연석회석의 경우 층온도 $850^{\circ}C$ 또는 $900^{\circ}C$가 최적 온도였고 제지슬러지의 경우 층온도 $800^{\circ}C$가 최적 온도로 조사되었다. 둘째, 유속이 증가할수록 입자의 비표면적은 감소하는 현상을 보였으나 큰 차이를 나타내지는 않았으며, 제지슬러지 입자의 비표면적이 천연석회석 입자의 비표면적 보다 훨씬 큰 것으로 나타났다. 셋째, 유속이 증가할수록 입자의 탈황능이 감소되었으며, 제지슬러지 입자에 의한 흡착량이 천연석회석 입자에 의한 흡착량 보다 큰 것으로 나타났다. 따라서 제지슬러지는 우수한 탈황제라는 것을 확인 할 수 있었으며, 유동층에서 소성반응과 황화반응시 층온도는 매우 중요한 변수라는 것을 알 수 있었다.