초록
본 연구에서는 ZZF탈황제의 내마모성을 개선하기 위하여 산화칼슘함량을 1, 3, 5, wt%정도 첨가한 탈황제를 제조하여 마모실험을 수행하였다. 마모실험전과 후의 탈황제 형상을 SEM으로 관찰하고 입자크기분포를 쿨터계수기로 측정하였다. 산화칼슘을 첨가하지 않은 ZZF 탈황제의 마모도는 Al=28.3%, CAI=10.8% 정도였다. CaO 함량이 3 wt%인 ZZFCa-3 탈황제의 마모도(Al=17.3%, CAI=8.8%가 가장 낮았다. ZZFCa 3 탈황제가 입자모양과 평균입도가 잘 유지되었다 ZZFCa-3 탈황제의 황화 및 재생실험을 수행하였다. 석탄가스 중의 10000 ppm수준의 H$_2$S를 1 ppm 이하로 정제할 수 있었으며, 탈황제의 황수용능력은 최대 28.8 g S/100 g sorbent정도 유지되었다. 재생된 탈황제의 XRD분석에서 CaSO$_4$실 생성은 관찰되지 않았으며, 황화반응에서도 SO$_2$ slippage가 관찰되지 않았다. 이러한 결과로 국내 고유 기술에 의한 반응성, 내구성, 내마모성이 모두 만족되는 고온건식 탈황제를 개발할 수 있었다.
ZZFCa sorbents for hot gas desulfurization in IGCC were prepared by adding calcium oxide to ZZF sorbent in order to improve its attrition resistance in this study. ASTM attrition test for the sorbent was performed at several different weight percentages of CaO to investigate the attrition characteristics of ZBFCa sorbents as a function of CaO content. Attrition index of ZZF without CaO was 28.3% and its collected attrition index was 10.8％. ZZFCa-3 containing 3 wt% CaO showed the lowest attrition index (AI=17.3％, CAI=8.8％) in the test. From the results of SEM morphologies and particle size distribution measurements, ZZFCa-3 maintained a fine shape and a desirable average particle size even after attrition test. In the experiments of sulfidation/regeneration for ZZFCa-3 sorbent concentration of hydrogen sulfide in coal gas was lowered from 10000 ppm to below 1 ppm. Sulfur removing capacity was about 28.8 g S/100 g sorbent. Neither formation of CaSO$_4$ was observed in XRD measurement nor SO$_2$ slippage was observed during sulfidation process.
