Preparation of Honeycomb Carbon Dioxide Adsorbent Impregnated and Its Characterization

To capture and recover carbon dioxide ($CO_2$), we impregnated honeycomb made of ceramic paper with $K_2CO_3$ and its absorption characteristics of $CO_2$ were investigated. The absorption amount of $CO_2$ on the honeycomb absorbent impregnated with $K_2CO_3$ was 13.8 wt% at a constant temperature ($70^{\circ}C$) and relative humidity (66%) condition. Because the absorption amount of $CO_2$ achieved almost the same loading ratio of $K_2CO_3$ (17.6 wt%), the absorption reaction of $CO_2$ by $K_2CO_3$ on the honeycomb absorbent seems to be going smoothly. In addition, $CO_2$ absorption breakthrough characteristics of the honeycomb absorbent were analyzed at the temperature range of $50{\sim}80^{\circ}C$, and the water vapor was fed to an absorption column before the feeding of $CO_2$ or simultaneously with $CO_2$. As a result, the absorption capacity of $CO_2$ was more enhanced using the water vapor supplying before $CO_2$ than that of simultaneous supplying. It was confirmed by temperature programmed desorption analysis that the $KHCO_3$ produced by the absorption reaction of $K_2CO_3$ and $CO_2$ is regenerated by the desorption of $CO_2$ at a temperature of about $128^{\circ}C$.

를 담지시킨 고체 허니컴 이산화탄소 흡수제의 제조 및 이의 특성 평가

온실가스의 주요성분인 이산화탄소를 포집 및 회수하기 위해 세라믹 종이로 만든 허니컴에 $K_2CO_3$를 담지 시켜 이산화탄소 흡수특성을 알아보았다. $70^{\circ}C$, 66% RH 항온항습 조건에서 $K_2CO_3$를 담지 시킨 허니컴 흡수제의 이산화탄소 흡수량은 13.8 wt%를 나타내었다. 이러한 결과는 $K_2CO_3$ 담지율 17.6 wt%와 거의 동일한 수준으로서 허니컴 흡수제에 담지된 $K_2CO_3$의 흡수 반응이 원활하게 진행되었음을 확인할 수 있었다. 또한, 허니컴 흡수제를 충진한 반응기에 4.51% 이산화탄소와 수분 동시공급 또는 수분 선 공급 후 이산화탄소를 공급하여 $50{\sim}80^{\circ}C$ 범위에서 이산화탄소 흡수 후 파과특성을 분석하였다. 그 결과 수분을 먼저 공급한 후 건조된 이산화탄소를 공급했을 때 더욱 늦게 파괴되어 흡수 반응이 좋아짐을 알 수 있었다. 흡수제와 이산화탄소의 흡수 반응에서의 생성물인 $KHCO_3$는 $128^{\circ}C$에서 이산화탄소를 탈착하여 재생된다는 것을 Temperature Programmed Desorption (TPD)분석 결과를 통해 확인할 수 있었다.