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보고서 상세정보

CO2 분리용 건식 재생 흡수제 개발
CO2 Capture Technology from Flue Gas with Dry Regenerable Sorbents

  • 주관연구기관

    한국전력연구원

  • 연구책임자

    류청걸

  • 참여연구자

    이중범   오제명   엄태형   김민태   이종민   정년호   백점인   도재득   허남효   김경순   노일래   ...  

  • 보고서유형

    1단계보고서

  • 발행국가

    대한민국

  • 언어

    한국어

  • 발행년월

    2005-03

  • 주관부처

    과학기술부

  • 사업 관리 기관

    과학기술부
    Ministry of Science & Technology

  • 등록번호

    TRKO201000012665

  • 키워드

    이산화탄소 회수.흡수제.배가스.슬러리.분무건조.마모도.유동층.CO2 Capture.Sorbent.Flue gas.Slurry.Spray Drying.Attrition.Fluidized-bed.

  • DB 구축일자

    2013-04-18

  • 초록 


    ○ Goal : Establishing spray-drying technology for low-cost & highly resistant sorbents[AI <60%, $CO_{2}$ sorption capa...

    ○ Goal : Establishing spray-drying technology for low-cost & highly resistant sorbents[AI <60%, $CO_{2}$ sorption capacity: 6~20 wt%, Bulk density: > 0.6 g/cc, Regenerability >90%, Capacity of spray-drying: 10 kg-batch(5kg/h)]
    ○ Objective The overall ;objectives of this project are to identify potential materials for $CO_{2}$ capture sorbent compositions, to develop spray-dry technology for sorbents applicable to fluidized/transport $CO_{2}$ capture process requiring high mechanical strength and chemical reactivity at the same time, and finally to supply the spray-dried sorbents (> 10 kg/y) to a co-contractor, a $CO_{2}$ capture process developer at KIER


    ○ 총괄적으로 상용급 유동층 $CO_2$회수공정 적용 가능한 건식재생 흡수제 개발 성공(예 Sorb NX30, Sorb KX35, Sorb KX40 흡수제)으로 1단계 성능 목표와 최종 성능 목표에 부합하는 성과...

    ○ 총괄적으로 상용급 유동층 $CO_2$회수공정 적용 가능한 건식재생 흡수제 개발 성공(예 Sorb NX30, Sorb KX35, Sorb KX40 흡수제)으로 1단계 성능 목표와 최종 성능 목표에 부합하는 성과 달성
    ○ 열역학적 data 분석을 통한 배가스 적용 가능한 활성성분 선정(알칼리금속)
    ○ 활성성분($M_2CO_3$ $MHCO_3$, M=Na, K)과 다양한 지지체, 무기결합제 Matrix로 구성된 흡수제 조성 개발: (Sorb NH Series 1단계 개발 목표 만족, Sorb NX30, Sorb KX35, Sorb KX35 흡수제는 상용급 목표 만족)
    ○ 콜로이드 슬러리 제조기술 및 분무건조 성형 기반 기술 확립(Sorb N2A 외 14종)
    ○ 반응성 향상을 위한 고표면적 보습성 흡수제(>$30m^2$/g, 3~5 wt% $H_2O$ 흡수) 개발 (Sorb NH, NX30, KX35, KX40 흡수제의 $CO_2$흡수능 >8 wt%로 상용급 MEA의 6 wt%보다 우수)
    ○ 내마모성 흡수제 개발에 필요한 지지체 등 흡수제 기질 확보 (Sorb NX30, Sorb KX35, KX40 흡수제의 마모지수는 5% 이하로 상업용 FCC 촉매의 20% 보다 월등)
    ○ 공정개발용 흡수제 제조기술(Scale-up, 30kg/batch) 확립 및 제공(10종 흡수제 70kg 제공)
    ○ 대량 흡수제 제조를 위한 기반 구축[Pilot급 분무건조기(10~15kg/h), High Energy Bead Mill(90 l/h), 진공 체거름 장비(100 l/h), 유동층 소성로(10 kg/batch) 등]
    ○ 실험실적 흡수제 평가기술 확립 및 기반 구축
    ○ 고비표면적 흡수제 성형방법 도출(40~96 $m^2$/g, $K_2CO_3$/$Al_2O_3$, KIER위탁연구)
    ○ 반응성 향상을 위한 지지체 및 활성성분 선별(담지흡수제의 한계 및 부반응 제시; 경북대위탁)


  • 목차(Contents) 

    1. 표지 ... 1
    2. 제출문 ... 2
    3. 보고서 초록 ... 3
    4. 요약문 ... 4
    5. SUMMARY ... 8
    6. CONTENTS ... 13
    7. 목차 ... 15
    8. 제1장 연구개발 과제의 개요 ... 17
    9. 제1절 연구개발의 필요성 ... 17...
    1. 표지 ... 1
    2. 제출문 ... 2
    3. 보고서 초록 ... 3
    4. 요약문 ... 4
    5. SUMMARY ... 8
    6. CONTENTS ... 13
    7. 목차 ... 15
    8. 제1장 연구개발 과제의 개요 ... 17
    9. 제1절 연구개발의 필요성 ... 17
    10. 제2절 연구개발 목표 및 범위 ... 19
    11. 제2장 국내외 기술개발 현황 ... 22
    12. 제1절 국내 연구개발 현황 ... 22
    13. 제2절 국외 연구개발 현황 ... 23
    14. 제3절 연구결과가 국내?외 기술개발 현황에 차지하는 위치 ... 26
    15. 제3장 연구개발 수행 및 결과 ... 27
    16. 제1절 흡수제의 평가 기준 및 방법 ... 27
    17. 제2절 Sorb N2 Series 흡수제 ... 38
    18. 제3절 친수성 고비표면적 흡수제 ... 51
    19. 제4절 고강도 고성능 흡수제 ... 68
    20. 제5절 고비표면적 흡수제 성형 특성 연구 ... 78
    21. 제6절 알칼리 금속계 CO2 흡수제 연구 ... 104
    22. 제7절 종합의견 ... 120
    23. 제4장 목표 달성도 및관련 분야에의 기여도 ... 123
    24. 제1절 연구개발 목표의 달성도 ... 123
    25. 제2절 평가의 착안점에 따른 연구개발 목표의 달성도 ... 124
    26. 제3절 관련 분야에의 기여도 ... 127
    27. 제5장 연구개발 결과의 활용계획 ... 129
    28. 제6장 연구개발 과정에서 수집한 해외과학기술정보 ... 131
    29. 제7장 참고문헌 ... 133
    30. 특정연구개발사업 연구결과 활용계획서 ... 136
    31. 첨부 1. 연구결과 활용계획서 ... 137
    32. 첨부 2. 기술 요약서 ... 145
    33. 참여기업 의견서 1 ... 162
    34. 참여기업 의견서 2 ... 164
    35. 참여기업 의견서 3 ... 166
    36. 참여기업 의견서 4 ... 168
    37. 참여기업 의견서 5 ... 170
    38. 참여기업 의견서 6 ... 172
  • 참고문헌

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