• Title/Summary/Keyword: 산화탈황

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Desulfurization of hot syngas using zinc oxide sorbent (산화아연을 이용한 고온 탈황 실험)

  • Jung, Kijin;Yoo, Youngdon;Kim, Narang;Kim, Mun-Hyeon;Kim, Jeongheon;Kim, Byunghwan
    • 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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    • 2011.11a
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    • pp.177.2-177.2
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    • 2011
  • 폐기물 합성가스에 포함되어 있는 오염물질 중 황화합물($H_2S$, COS)이 존재할 경우, 다른 연계 공정을 구성하는 설비의 부식, 합성가스 이용 공정의 촉매 피독 문제, 대기 배출시 환경오염 문제 등을 야기 시키므로 제거가 필요하다. 고온 정제 공정을 적용하여 황화합물을 제거하기위해 산화아연을 이용한 고온 탈황 실험을 수행하였다. 고정층 반응기에 탈황제로 선정한 산화아연을 충진하고, 공간속도 $3,000h^{-1}$, 입구 황화합물의 농도 $H_2S$ 1,000ppm, COS 300ppm일 때 반응 온도 변화에 따른 탈황특성을 살펴보았다. 가스 내부에 $H_2S$가 단독으로 존재할 경우에는 $400^{\circ}C$ 이상에서 모두 제거되었으나, $H_2S$와 COS가 동시에 존재할 경우에는 $450^{\circ}C$ 이상에서 모두 제거되는 것을 알 수 있었다. 반응온도 $500^{\circ}C$에서 산화아연 탈황제를 이용한 실험결과 $H_2S$, COS의 파과시간은 각각 1,217, 1,063 min, 흡착능력은 269.9 mg-$H_2S$/g-sorbent, 124.7 mg-COS/g-sorbent으로 파악되었다.

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Efficient bio-gas desulfurization purification technology development Using ion-exchange fibers (이온교환섬유를 이용한 바이오가스 고효율 탈황정제기술 개발)

  • Tak, Bong-Yeol;Tak, Bong-Sik;Min, Gil-Ho;Lee, Sang-Min;Lee, Won-Gu;Lee, So-A
    • 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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    • 2011.11a
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    • pp.116-116
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    • 2011
  • 바이오 가스 플랜트의 혐기소화 공정에서 발생하는 바이오 가스는 중 유해가스인 황하수소($H_2S$)는 부식성 가스로 수천 PPM농도를 함유하여, 발전기나 가스보일러로 이용하는 경우에는 $H_2S$를 제거하는 탈황공정이 반드시 필요하다. 탈황방식에는 산화철 탈황(건식 탈황)과 생물 탈황이 현재 많이 사용되고 있어나 산화철 탈황은 산화철 pellet이 유화철에 변화하면 탈황능력이 저하되어 pellet을 교환해야 하며 많은 비용이 발생한다. 생물 탈황 방식은 유황산화세균의 서식활동조건(온도, 반응시간, 산소량)확보가 반드시 필요하여 높은 운전기술을 필요로 한다. 본 연구에서는 바이오가스 전처리 기술 중 활성탄 또는 약액을 이용한 기존의 탈황정제방식보다 흡착성능이 뛰어난 이온교환섬유를 이용하여, 황화수소($H_2S$)를 95% 이상 제거할 수 있는 고효율 섬유상 이온촉매 악취제거 시스템 개발을 수행하였다. 이온교환섬유는 방사선 조사를 이용하여 부직포에 라디칼을 인위적으로 형성시켜(그라프트 중합) 양이온 또는 양이온을 교환할 수 있도록 제조된 섬유상의 흡착제로, 이온교환 섬유의 화학적 이온교환과 물리적 흡착 및 탈착반응이 동시에 발생되고, 활성탄/실리카켈 보다 흡착능력이 2~4배 높다. 또한 이온섬유의 재생기능을 이용하여 장기적 다양한 악취($H_2S$, $NH_3$, 아민계, 메르갑탄류, 알데히드 등) 및 유해가스(VOCs, NOx, SOx) 등을 95% 이상 제거할 수 있다.

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The Study on Attrition Resistance of ZnO/natural-zeolite/Fe$_2$O$_3$ Desulfurization Sorbents with CaO for Hot Gas Clean-up (산화칼슘이 첨가된 ZnO/Natural-zeolite/Balho Kim/Fe$_2$O$_3$ 탈황제의 내마모성특성 연구)

  • 정용길;박노국;이종대;전진혁;류시옥;이태진
    • Journal of Energy Engineering
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    • v.13 no.1
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    • pp.75-81
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    • 2004
  • ZZFCa sorbents for hot gas desulfurization in IGCC were prepared by adding calcium oxide to ZZF sorbent in order to improve its attrition resistance in this study. ASTM attrition test for the sorbent was performed at several different weight percentages of CaO to investigate the attrition characteristics of ZBFCa sorbents as a function of CaO content. Attrition index of ZZF without CaO was 28.3% and its collected attrition index was 10.8%. ZZFCa-3 containing 3 wt% CaO showed the lowest attrition index (AI=17.3%, CAI=8.8%) in the test. From the results of SEM morphologies and particle size distribution measurements, ZZFCa-3 maintained a fine shape and a desirable average particle size even after attrition test. In the experiments of sulfidation/regeneration for ZZFCa-3 sorbent concentration of hydrogen sulfide in coal gas was lowered from 10000 ppm to below 1 ppm. Sulfur removing capacity was about 28.8 g S/100 g sorbent. Neither formation of CaSO$_4$ was observed in XRD measurement nor SO$_2$ slippage was observed during sulfidation process.

A Study on Preparation and Reactivity of Zinc Titanate Sorbents for H2S Removal (아연-티타늄 복합산화물 탈황제의 제조 및 반응특성 연구)

  • Kim, Ki-Seok;Park, No-Kuk;Lee, Tae-Jin
    • Applied Chemistry for Engineering
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    • v.8 no.1
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    • pp.122-131
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    • 1997
  • Zinc titanate sorbents for $H_2S$ removal were prepared and their reactivities were studied for high temperature desulfurization of coal gas. Sulfidation of zinc titanates by $H_2S$ sorption was conducted in a packed-bed tubular flow reactor at the temperature range of $550{\sim}750^{\circ}C$, and the results reveal that $650^{\circ}C$ was the optimal sulfidation temperature with respect to desulfurization efficiency and zinc loss. The structural change of sorbent particle was investigated by SEM analysis for the forbents sulfided at $650^{\circ}C$ and subsequently regenerated at $750^{\circ}C$. The stability of desulfurization capability as well as the mechanical stability of the zinc titanates was studied by means of the successive cycles of sulfidation-regeneration of sorbents, and the sorbent samples taken after the 10th cycle were characterized using BET, XRD, and SEM/EDX analyses. Zinc titanate sorbents exhibited nearly constant desulfurization capability in the successive cycle operation.

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Adsorptive Desulfurization of Diesel for Fuel Cell Applications: A Screening Test

  • Ho, Hoang Phuoc;Kim, Woo Hyeong;Lee, So-Yun;Son, Hong-Rok;Kim, Nak Hyeon;Kim, Jae-Kon;Park, Jo-Yong;Woo, Hee Chul
    • Clean Technology
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    • v.20 no.1
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    • pp.88-94
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    • 2014
  • During the past decades much attention has been paid to the desulfurization of diesel oil which is important as a source for the fuel cells to prevent the sulfur poisoning of both diesel steam reforming catalyst and electrode of fuel cell. Although alternative desulfurization techniques have been investigated, desulfurization for ultra-low sulfur diesel (ULSD) is still challenged. Therefore, this research focuses on the desulfurization of commercial ULSD for the application to molten carbonate fuel cell (MCFC). Herein, the performances of several kinds of commercial adsorbents based on activated carbons, zeolites, and metal oxides for desulfurization of ULSD were screened. The results showed that metal oxides based materials can feasibly reduce sulfur concentration in ULSD to a level of 0.1 ppmw while activated carbons and zeolites did not reach this level at current conditions.

Maintenance Welding of the Desulfurizer (탈황조의 보수 용접에 관하여)

  • 황근배
    • Journal of Welding and Joining
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    • v.1 no.2
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    • pp.7-11
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    • 1983
  • 본 공장(진해화학주식회사)에서 암모니아는 나프타를 원료로 한 수소와 공기 중의 질소를 합성하여 제조된다. 암모니아 제조 공정 중 메탄가스(CH$_{4}$)와 수소가스(H$_{2}$) 중에 불순물로 존재하는 유화 수소(H$_{2}$S)를 제거시키는 공정이 탈황공정이다. 탈황공정은 산화 아연(ZnO)과 코발트-몰리브덴(Cobalt-Molybdenum) 촉매층에서 이루어지며 탈황공정이 이루어지는 용기를 탈황조(desulfurizer vessel)라 한다. 본 공장에 설치된 탈황조는 1966년에 설치되어 운용되어 왔다. 본 공장의 안전 조업을 위해 초음파 탐상법, 방사선 투과 탐상법, 표면 침투 탐상법으로써 탈황조의 노후도 측정을 행하였다. 탐상 결과 스테인레스 클래드의 모재부 용접선을 따라 균열이 발견되었다. 균열 부위를 깊이 연마하여 용접 결함부를 제거하고 다시 용접을 함으로써 본 탈황조를 연장하여 사용할 수 있었다.

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Microbial Desulfurization of a Bituminous Coal by Iron-Oxidizing Bacteria Thiobacillus ferooxidans (철산화 박테리아 Thiobacillus ferrooxidans에 의한 역청탄의 생물학적 탈황)

  • 류희욱
    • KSBB Journal
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    • v.11 no.2
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    • pp.238-245
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    • 1996
  • Microbial desulfurization characterlstics of a bituminous coal have been determined by using Thiobacillus ferrooxidans. The effects of process variables (such as coal pulp density, particle size and addition of surfactants) on pyrite removal have been investigated in both shake and airlift-bioreactor culture experiments. In shake experiments, pyrite could be removed over 78% for pulp densifies below 20% (w/v) and removed below 40% for pulp densities over 30% (w/v) in 8 days. Pyrite removal decreased with increasing pulp densities, and it also decreased sharply with increasing particle sizes. In airlift bioreactor experiments, pyrite at 50% (w/v) pulp density could be removed about 50%. Its value is much higher than 15% at the same pulp density in a shake experiment. With addition of surfactants, pyrite removal was enhanced in shake experiments significantly, whereas it was slightly decreased in an airlift bioreactor experiment.

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Characteristics of Zinc Based Sorbents for IGCC (석탄가스용 아연계 탈황제의 특성)

  • 위영호;이중범;류청걸
    • Proceedings of the Korea Society for Energy Engineering kosee Conference
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    • 1999.05a
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    • pp.33-38
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    • 1999
  • CCT(Clean Coal Technology)의 응용분야인 IGCC, PFBC 및 MCFC 등 석탄을 이용한 새로운 발전기술에 활용될 것으로 예견되는 고온건식 탈황기술은 고온(35$0^{\circ}C$~$650^{\circ}C$)과 고압(약 20기압)상태에서 금속 산화물로 된 고체흡수제(고온건식 탈황제)를 이용하여 반응기(유동층, 고속유동층 및 고정층과 이동층 반응기 등)에서 흡수와 재생반응을 통하여 석탄가스중에 있는 H$_2$S 등 황화물을 효율적으로 제거하는 기술이다.(중략)

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Oxidation Reaction Characteristics of Waste Slurry in the Wet Desulfurization Process Using Mg(OH)$_2$ Absorbent (Mg(OH)$_2$를 이용한 습식탈황에서 폐슬러리 산화반응특성 연구)

  • 박영성;이은덕;김근범;이형근
    • Journal of Energy Engineering
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    • v.9 no.2
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    • pp.123-129
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    • 2000
  • Mg(OH)$_2$를 흡수제로 이용한 습식탈황에서 페슬러리에 대한 산화반응 특성을 고려하였다. SO3-2 전환율 (MgSO3 폐슬러리의 산화반응 전환율) 과 산소의 물질전달특성을 고찰하기 위해 회분식 및 연속식 실험을 수행하였따. 3리터 용량을 갖는 직사각형모양의 아크릴 반응기에서 공기/슬러리 공급비(20-60) , 수리학적 체류시간(HRT)(1-3hr), SO3-2 유입농도(1000-3000ppm)등의 변화조건에서 실험이 행하여졌다. 실험결과 SO3-2 전환율은 공기공급량과 체류시간에 비례하여 증가하였다. 또한 슬러리 공급에 대한 최적공기공급비 0.02ι/(ι.ppm)에서 MgSO3 폐슬러리는 90%이상 산화되었다.

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Characteristics of Oxidative Desulfurization(ODS) of Sulfur Compounds in Diesel Fuel over Ti-grafted SBA-15 Catalyst (Ti-grafted SBA-15 촉매를 이용한 경유유분 중의 황화합물의 선택산화탈황 특성)

  • Cho, Chin-Soo;Jeong, Kwang-Eun;Chae, Ho-Jeong;Kim, Chul-Ung;Jeong, Soon-Yong;Oh, Sung-Geun
    • Korean Chemical Engineering Research
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    • v.46 no.5
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    • pp.845-851
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    • 2008
  • Oxidative desulfurizaton of model sulfur compounds and Industrial diesel fuel(LCO; Light Cycle Oil) over Ti-grafted SBA-15 catalyst was studied in a batch reactor with tert-Butyl Hydroperoxide(TBHP) as oxidant. Effects of Ti loading, TBHP/Sulfur mole ratio, reaction temperature on ODS activity and kinetic parameters were investigated. Ti-grafted SBA-15 catalyst showed higher sulfur removal activity in the oxidative desulfurization reaction of refractory sulfur compounds(DBT and 4, 6-DMDBT) and LCO, suggesting that Ti-grafted SBA-15 catalyst could be a good candidate for ODS catalyst.