A Study on the Improvement of Potassium Based Sorbent for Flue Gas Carbon Dioxide(CO₂)

배가스 이산화탄소(CO₂)용 Potassium계 흡수제의 성능 향상 연구

In this research, we described the experimental results for the improvement of Potassium based sorbents. These sorbents have been actually used in the 0.5 MW $CO_2$ capture plant located in Hadong #3 Power Plant. Firstly, we had shaped two kinds of sorbents using a spray dryer. These sorbents applied magnetite & copper oxide as an additive. And the magnetite sorbent was evaluated more excellent relatively in the attrition index. Secondly, We had obtained TGA multicycle experimental results of the improved Potassium based sorbent which applied magnetite as an additive. Consequently, $CO_2$ sorption capacity had been sustained 5.5 wt% after 2nd cycle and attrition index was very excellent as 0.5%. Finally, we had investigated the characteristics of the sorbent following in properties of supporters. As a result, the sorption capacity of the KMO sorbent used base material as a supporter was appeared as 7.2 wt%.

본 연구에서는 하동화력 0.5 MW 건식 이산화탄소 포집 공정에 적용하고 있는 Potassium 계열 흡수제의 성능 개선을 위한 실험 결과를 기술하였다. 먼저, 마그네타이트와 산화구리를 additive로 적용한 흡수제 2종을 각각 분무건조기를 이용하여 제조한 흡수제의 재생성을 포함한 물성을 평가하였다. 그 결과, 마그네타이트를 적용한 흡수제의 내마모도가 상대적으로 우수한 특성을 나타내었다. 두 번째는, 마그네타이트를 적용한 개량형 Potassium계 흡수제의 연속적인 흡수/재생 특성을 파악하기 위하여 Multi cycle TGA 반응성 평가를 수행하였다. 그 결과, 2nd cycle 이후에도 5.5 wt% 이상의 $CO_2$ 흡수능을 유지하였으며, 내마모도 값도 0.5 정도로 아주 우수하였다. 마지막으로, 공정상의 재생 온도를 낮출 수 있는 조성 선정을 위하여 supporter의 특성이 다른 흡수제의 특성을 고찰하였다. 그 결과, 염기성 지지체를 적용한 KMO 흡수제의 흡수능이 7.2 wt%로 높게 나타났다.