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대한환경공학회지 = Journal of Korean Society of Environmental Engineers v.27 no.12, 2005년, pp.1347 - 1352  
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$H_2S$ 제거를 위한 $Li_2ZrO_3$/honeycomb의 반응 특성
Reactivities of $Li_2ZrO_3/$honeycomb for $H_2S$ Removal

박주원   (광운대학교 화학공학과UU0000194  ); 강동환   (광운대학교 화학공학과UU0000194  ); 이봉한   (광운대학교 화학공학과UU0000194  ); 유경선   (광운대학교 환경공학과UU0000194  ); 이재구   (한국에너지기술연구원 가스화 응용연구센터CC0186897  ); 김재호   (한국에너지기술연구원 가스화 응용연구센터CC0186897  ); 한춘   (광운대학교 화학공학과UU0000194  );
  • 초록

    합성가스내의 $H_2S$ 을 제거하기 위하여 pure 및 modified $Li_2ZrO_3$ 를 이용하여 고정층 반응기내에서 $H_2S$ 제거실험을 수행하였다. $Li_2ZrO_3$ 는 $ZrO_2$ 와 $Li_2ZrO_3$ 순 분말상을 1:1 몰비로 혼합, 에탄올을 첨가하여 교반한 후 $850{\sim}1000^{\circ}C$ 에서 14시간 소성시켜 제조하였다. 최적 반응조건은 반응온도 $700^{\circ}C$ , $Li_2ZrO_3$ 담지량 20 wt%, 유량 300 mL/min으로 확인되었으며, 이 때 $H_2S$ 제거량은 0.337 $g^{H_2S}/g^{sorbent}$ 으로 나타났다. 또한 첨가제( $K_2CO_3$ , $Na_2CO_3$ , NaCl, LiCl)를 이용, $H_2S$ 제거실험을 실시한 결과 $H_2S$ 흡착능은 최대 23%까지 향상되었다. 또한 honeycomb에 담지된 $Li_2ZrO_3$ 반응물에 대한 SEM 및 XRD 분석결과,40 wt%까지 $Li_2ZrO_3$ 가 고르게 담지되고, $1000^{\circ}C$ 의 고온 열처리에도 그 성상이 크게 변하지 않음을 확인하였다.


    [ $H_2S$ ] removal reaction using $Li_2ZrO_3/honeycomb$ has been carried out in a fixed bed reactor for the cleaning of syngas from the waste gasifier. $Li_2ZrO_3$ was synthesised using reagent-grade $Li_3CO_3$ and $ZrO_2$ with suitable amount of ethanol in a 1:1 ratio. And then $Li_2ZrO_3$ were calcined in air at $850{\sim}1000^{\circ}C$ for 14 h. The optimum condition of $H_2S$ removal reaction is around 20 wt% $Li_2ZrO_3$ /honeycomb at 300 mL/min and $700^{\circ}C$ . At this condition, removal amount of $H_2S$ was about 0.337 $g^{H_2S}/g^{sorbent}$ . Addition of $K_2CO_3$ , $Na_2CO_3$ , NaCl and LiCl in the $Li_2ZrO_3$ remarkably improves the $H_2S$ removal capacity of modified $Li_2ZrO_3$ /honeycomb up to 23%. Analyses of $Li_2ZrO_3/honeycomb$ sorbent by SEM and XRD showed that $Li_2ZrO_3$ was uniformly impregnated into honeycomb up to considerable amounts. Furthermore, the physicochemical properties of the sorbent did not vary much up to $1000^{\circ}C$ .


  • 주제어

    $H_2S$ 제거 .   흡착 .   허니콤.  

  • 참고문헌 (8)

    1. Characteristics of regeneration and H2S removal during desulfurization -regeneration cycles using honeycomb type iron oxide sorbent in simulated hot coal gas , Shirai, H. , Kagaku Kogaku Ronbunshu / v.28,pp.379-385,
    2. A study on the simulation of high-temperature desulfurization process in a fixed-bed reactor , Shin, B.S.;Yoon, Y.I.;Kim, S.H. , Hwahak Konghak / v.36,pp.687-694,
    3. Supported honeycomb monolith catalysts for high-temperature ammonia decomposition and $H_2S$ removal , Ismagilov, Z.R.;Shkrabina, R.A.;Yashnik, S.A.;Shikina, N.V.;Andrievskaya, I.P.;Khairulin, S.R.;Ushakov, V.A.;Moulijn, J.A.;Babich, I.V. , Catalysis Today / v.69,pp.351-356,
    4. Performance of zinc oxide based sorbents for hot coal gas desulfurization in multicycle tests in a fixed-bed reactor , Pineda, M.;Palacios, J.M.;Alonso, L.;Garcia, E.;Moliner, R. , Fuel / v.79,pp.885-895,
    5. High temperature $CO_2$ absorption using lithium zirconate powder , Nakagawa, K.;Ohashi, T. , Proceedings-Electrochemical Society / v.145,pp.370-376,
    6. Synthesis and $CO_2$ sorption properties of pure and modified lithium zirconate , Ida, J.I.;Xiong, R.;Lin, Y.S. , Separation and Purification Technology / v.1,pp.1-12,
    7. Kinetics of carbon dioxide sorption on potassium-doped lithium zirconate , Xiong, R.;Ida, J.;Lin, Y.S. , Chemical Engineering Science / v.58,pp.4377-4385,
    8. Mechanism of high-temperature $CO_2$ sorption on lithium zirconate , Ida, J.I.;Lin, Y.S. , Environ. Sci. Technol. / v.37,pp.1999-2004,

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    1. 2006 "분사법으로 제조된 침강성 탄산칼슘 특성에 관한 연구" 공업화학 = Applied chemistry for engineering 17 (1): 67~72    
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