• Korean Chemical Engineering Research
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• 제55권6호
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• pp.874-880
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• 2017

본 연구에서는 시판중인 흡착제 및 단열재 정보를 활용하여 탈황반응 및 재생공정을 모사함으로써 100 kW급 연료전지용 디젤 탈황반응기에 적용이 가능한 반응기 디자인 및 공정 조건을 도출하였다. 흡착제의 실험결과를 흡착속도론에 적용하여 흡착제 포화도에 따른 흡착속도를 도출하였으며 수치해석을 통해 검증하였다. 반응기 크기에 따른 탈황성능변화 예측을 통해 100 kW급 연료전지용 반응기 크기를 결정하였다. 결정된 최적 반응기 크기를 이용해 반응기에서 단위 시간 당 처리할 수 있는 디젤의 양을 최대로 할 수 있는 유량을 분석하여 목표 농도에 따른 최적 운전 조건을 도출하였다. 또한 재생공정에 대한 분석을 수행하여 크기가 증가한 반응기의 경우에도 재생공정에 문제가 없음을 확인하였다. 본 연구를 통해 도출된 결과들은 향후 공정 시뮬레이션 프로그램에 적용하여 최종 공정설계 및 경제성 평가를 진행할 예정이다.

• 한국환경과학회지
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• 제11권10호
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• pp.1089-1096
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• 2002

The objectives of this study were to investigate the desulfurization kinetics of paper sludge and limestone in a fluidized bed reactor according to bed temperature and air velocity. The experimental results were presented as follows ; First, the bed temperature had a great influence on the desulfurization efficiency of limestone and paper sludge. In paper sludge, the optimum condition in desulfurization temperature was at 80$0^{\circ}C$ and in limestone, that was at 850 $^{\circ}C$ or 900 $^{\circ}C$ Second, as air velocity increased, the desulfurization efficiency(or the absorbed amount of sulfur dioxide) by limestone and paper sludge decreased. And the absorbed amount of sulfur dioxide by paper sludge was larger than that of by limestone. Third, as the velocity increased and the optimum desulfurization temperature became, ks and the removal efficiency increased. So, ks, kd highly depended on the air velocity and bed temperature.

• 청정기술
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• 제21권4호
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• pp.229-234
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• 2015

현재 국내에서 수소 관련 연구에 대한 관심이 매우 크나 수소원으로 사용하는 디젤 등 연료 내 존재하는 황 화합물을 제거하는 흡착 시스템 개발 관련 연구는 매우 미흡한 실정이다. 따라서 본 연구에서는 수치해석을 통해 연료전지용 디젤 흡착 탈황반응기에 대한 기초 디자인 연구를 수행하였다. 유량에 따른 반응기 내부의 유동 변화와 출구에서의 황 화합물의 농도를 반응기의 지름 및 길이를 변화시켜가며 해석하여, 출구에서의 황 화합물의 기준 농도 (1 ppm)를 맞추기 위한 탈황 촉매의 성능을 예측하였으며 반응기의 길이 증가가 지름 증가보다 효율적임을 확인하였다. 또한, 충전된 탈황 촉매의 투과율에 따른 내부 유동 및 농도 변화를 살펴보았다. 본 연구 결과는 선박 연료전지용 디젤의 흡착 탈황 반응기 디자인 기초 자료로 활용될 것으로 기대된다. 또한, 연료전지뿐 아니라 일반적으로 정유사에서 생산되는 디젤유의 황 함유량을 감소시키는 저황 시스템 디자인에 활용할 수 있으며 이러한 의미에서 석유화학 산업의 청정화 기술 확보에 이바지할 것으로 기대된다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제43권2호
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• pp.278-285
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• 2005

연속식 유동층 반응기에서 흡착제인 천연망간광석을 이용한 탈황반응과, grain model과 two-phase 이론에 근거한 탈황 모사를 연구하였다. 입자 내의 기공 구조변화를 고려한 grain model을 통하여 탈황 반응시간, 천연망간광석의 입자 크기, 기공 내에서 $SO_2$의 확산속도에 대한 영향을 고찰한 결과, 입자의 기공 내에서 $SO_2$ 가스 확산이 탈황 반응의 가장 중요한 요소로 나타났다. 또한, 연속식 유동층 반응기에서 흡착제인 천연망간광석을 이용한 탈황반응 실험결과는 grain model과 two-phase 이론과 잘 일치하였으며, 탈황 결과를 잘 예측할 수 있었다.

• 한국환경보건학회지
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• 제29권3호
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• pp.86-90
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• 2003

In this study, lots of methods have been studing to utilize energy and decrease contaminated effluents. There has been great progress on IGCC (Integrated gasification combined cycle) to reduce thermal energy losses. The following results have been conducted from desulfurization experiments using waste shell to remove H$_2$S. Fixed bed desulfurization experiments, to obtain basic data for scale-up was indicated. Oyster was the best among the various sorbents, like the results of TGA. Especially, H$_2$S removal efficiency of uncalcined oyster was the highest. When use oyster as desulfurization sorbents, calcination process was not needed. Thus, high desulfurization efficiency would be expected. Fixed bed reactor experiments were indicated particle size of sorbents. These had influenced on desulfurization capacity. As smaller particle size was found better desulfurization capacity. Large capacity difference was found between 0.613 mm and 0.335 mm. But, differences between 0.335 mm and 0.241 mm was relatively small. As bed temperature increased, H$_2$S removal capacity increased. Therefore, both particle size and bed temperature should be considered to remove H$_2$S by sorbents.

• 한국환경보건학회지
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• 제31권6호
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• pp.483-488
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• 2005

The waste seashells were used for the removal of hydrogen sulfide from a hot gas stream. The sulphidation of waste seashells with $H_{2}$S was studied in a thermogravimetric analyzer at temperature between 600 and $800^{circ}C$. The desulfurization performance of the waste seashell sorbents was experimentally tested in a fixed bed reactor system. Sulfidation experiments performed under reaction conditions similar to those at the exit of a coal gasifier showed that preparation procedure and technique, the type and the amount of seashell, and the size of the seashell affect the $H_{2}$S removal capacity of the sorbents. The pore structure of fresh and sulfided seashell sorbents was analyzed using mercury porosimetry, nitrogen adsorption, and scanning electron microscopy (SEM). Measurements of the reaction of $H_{2}$S with waste seashells show that particles smaller than 0.631 mm can achieve high conversion to CaS. According to TGA and fixed bed reactor results, temperature had influenced on $H_{2}$S removal efficiency. As desulfurization temperature increased, desulfurization efficiency increased. Also, maximum desulfurization efficiency was observed at $800^{circ}C$. Desulfurization was related to calcinations temperature.

• 한국입자에어로졸학회지
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• 제9권4호
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• pp.239-246
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• 2013

The purpose of this study is to determine the feasibility of dry-type desulfurization process for actual application to coal-fired power plant. We used actual exhaust gas from Facility Y, Plant #2 to fabricate a demo-scale testing device to attempt to improve the efficiency of desulfurization. A spout-bed circulating dry scrubber convergence system connecting turbo reactor with bag filter was devised, then analyzed for performance characteristics of $SO_2$ removal for Ca/S mole ratio, superficial gas velocity, and ammonia injection, and for secondary reaction characteristics of the non-reactive sorbent at the bag filter. As a result, the installation of spout-bed circulating dry scrubber convergence system showed better economy and efficiency for removing sulfur than the existing wet/semidry-type desulfurization process. In addition, the best efficiency for desulfurization occurred when connected to the bag filter, with differential pressure maintained at 150 $mmH_2O$.

• 청정기술
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• 제23권2호
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• pp.140-147
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• 2017

본 연구에서는 연료전지용 디젤 흡착 탈황 반응기에 사용된 촉매를 재생하는 공정을 수치해석을 통해 모사하고 분석하여 관련된 기초 공정 정보를 도출하였다. 촉매 재생에 사용되는 질소 퍼지가스의 유량, 충전된 탈황촉매의 투과율, 반응기의 크기, 반응기의 단열 성능에 따른 정상상태 해석을 통해 각각의 요소가 촉매 재생에 미치는 영향들을 살펴보았다. 온도의 영향을 거의 받지 않았던 탈황공정과 달리 촉매의 재생 공정에서는 온도 변화에 따라 영향을 크게 받았으며 이전 탈황 연구에서 중요한 공정 변수였던 충전된 촉매의 투과도, 충전층의 공극률 등은 큰 영향을 미치지 못했다. 비정상상태 해석을 수행하여 재생에 소요되는 시간을 예측하였으며 퍼지가스의 유량과 온도를 변화시키며 재생에 소요되는 시간을 분석한 결과, 퍼지가스의 유량을 높이는 것 보다 온도를 높이는 것이 재생에 더 효율적임을 확인하였다. 본 연구 결과는 선박 연료전지용 디젤의 흡착 탈황 반응기의 재생 공정 개발에 활용될 것으로 기대된다. 또한 본 결과는 연료전지뿐 아니라 일반적으로 정유사에서 생산되는 디젤유의 황 함유량을 감소시키는 저황 시스템 디자인에 활용될 수 있으며 이러한 의미에서 석유화학 산업의 청정화 기술 확보에 이바지할 것으로 기대된다.

• KSBB Journal
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• 제14권1호
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• pp.124-130
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• 1999

아적장에서의 석탄의 탈황 가능성을 조사하기 위하여 Thiobacllus ferrooxidans를 이용한 탈황특성을 연구하였다. 배지의 배수를 고려할 때 야적장에서 미생물 탈황공정을 적용하기 위해서는 석탄입자 크기가 1mm 이상이어야 하고, 균일한 입자분포가 요구됨을 확인하였다. 1~2mm의 입자층과 2~4mm의 입자층에서의 약 70일 동안에 24%와 42%의 pyrite를 제거할 수 있었다. 두 석탄 입자층의 탈황속도는 각락 248mg S/kg coal.day (5,638mg S/kg pyritic-S.day)와 803mg S/kg coal.day(6,805mg S/kg pyritic-S,day)로 현탁배양의 약 15~25%로 낮았다. 석탄층에 액체배지를 순환하지 않고 단지 T.ferrooxidans의 접종만으로도 석탄의 표층부에서는 탈황이 가능하였다. 석탄을 야적장 등에 장기간 보관하는 동안에 고유황 석탄으로부터 미생물 탈황공정을 응용하여 부분적인 pyritic sulfur의 제거가 가능한 것을 알 수 있었다.

• 공업화학
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• 제32권2호
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• pp.190-196
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• 2021

저품질 석회석의 탈황 성능 개선을 알아보기 위해 초산, 젖산, 개미산 등 3종의 유기산 첨가제를 사용하여 기포형 반응기에서 탈황 반응을 수행하였다. 유기산이 첨가되지 않은 석회석 슬러리는 pH 5.2 이하에서 초기 탈황 효율의 저하가 일어났다. 반면, 유기산이 첨가된 석회석 슬러리는 pH 4.2~4.5에서 안정된 초기 탈황 효율을 나타내었다. 슬러리 pH 4 이하에서 유기산이 첨가된 석회석 슬러리의 탈황 성능은 유기산의 해리에 의해 생성된 음이온의 양과 연관될 수 있다. 슬러리 중 유기산의 음이온 양이 많으면 슬러리 pH의 완충 기능 저하가 급격히 일어나지 않았다. 이와 같은 결과들은 유기산의 산성도 및 해리도에 기인하였다. 3종의 유기산 첨가에 따른 저품질 석회석 슬러리의 탈황 성능 증가율은 초산(2.6%) < 젖산 (6.4%) < 개미산 (16.7%) 순으로 나타났다.