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요약문
SUMMARY
표목차
그림목차
목차
제1장 서론 19
제1절 연구의 배경과 필요성 19
제2절 연구개발의 내용 및 범위 22
제2장 최근 고온건식 탈황기술 현황 25
제1절 Zinc Titanate의 이용 25
제2절 Zinc Titanate의 합성 26
제3절 Zn／Ti 몰비에 따른 Zinc Titanate의 상변화 31
제3장 탈황제의 반응특성 실험 33
제1절 탈황제 제조 및 분석 33
1. 탈황제 제조 33
2. 탈황제 분석 33
제2절 실험 장치 34
제3절 실험방법 34
제4절 실험 결과 40
1. XRD분석을 통한 Zinc Titanate결정관찰 40
2. TGA에 의한 고온에서의 환원성 관찰 44
3. Zinc Titanate의 반응성 실험 51
4. MnO₂, NiO, CuO의 첨가에 의한 Zinc Titanate 반응성 영향 62
제5절 모델모사 71
1. Unreacted Core Model 수식전개 74
2. 모델모사 결과 76
제4장 이동층 탈황공정 85
제1절 이동층 탈황 및 재생반응기의 제작 85
1. 실험 장치 85
2. 실험 방법 86
제2절 이동층 탈황반응 실험 92
1. L／D 변화에 대한 영향 92
2. 온도에 대한 영향 92
3. 탈황제 유입속도에 대한 영향 93
4. 혼합가스 유량에 대한 영향 93
5. 첨가제 함량에 따른 반응성 94
제5장 결론 및 향후 연구 계획 105
Nomenclature 108
참고문헌 110
(표 1-1) 사업의 내용 및 범위 24
(표 3-1) Condition of Sorbent Preparation 36
(표 3-2) Experimental Condition of Sulfidation 38
(표 3-3) Experimental Condition of Regeneration 39
(표 3-4) ICP Data of Zinc Titanate 58
(표 3-5) 각 모델모사에 사용된 상수 및 변수값 80
(표 3-6) Cycle수 증가에 따른 effective diffusivity변화 81
(표 4-1) 이동층 탈황반응조건 91
［그림 3-1］ Experimental Apparatus for Fixed Bed 37
［그림 3-2］ The Effect of Calcination Temperature on XRD Pattern (Zn／Ti＝2) 41
［그림 3-3］ XRD Pattern for Zn／Ti＝1.5 42
［그림 3-4］ XRD Pattern for Zn／Ti＝2.0 43
［그림 3-5］ The Effect of Zn／Ti ratio on XRD Pattern (Zn／Ti＝2) 46
［그림 3-6］ TGA Profile for Zinc Titanate (N₂ atmosphere, Zn／Ti＝1.5) 47
［그림 3-7］ TGA Profile for Zinc Titanate (N₂ atmosphere, Zn／Ti＝2.0) 48
［그림 3-8］ TGA Profile for Zinc Titanate (H₂ atmosphere, Zn／Ti＝1.5) 49
［그림 3-9］ TGA Profile for Zinc Titanate (H₂ atmosphere, Zn／Ti＝2.0) 50
［그림 3-10］ The Effect on Bentonite wt% on the Effluent H₂S Concentration in the Fixed Bed 53
［그림 3-11］ The Effect of Sulfidation-Regeneration on the Effluent H₂S Concentration in the Fixed Bed (Zn／Ti＝1.5, Temperature＝600℃) 54
［그림 3-12］ The Effect of Sulfidation-Regeneration on the Effluent H₂S Concentration in the Fixed Bed (Zn／Ti＝2.0, Temperature＝600℃) 55
［그림 3-13］ The Effect of Sulfidation-Regeneration on the Effluent H₂S Concentration in the Fixed Bed (Zn／Ti＝1.5, Temperature＝650℃) 56
［그림 3-14］ The Effect of Sulfidation-Regeneration on the Effluent H₂S Concentration in the Fixed Bed (Zn／Ti＝2.0, Temperature＝650℃) 57
［그림 3-15］ The Effect of Reaction Temperature and Cycle on the Pore Size Distribution (Zn／Ti＝1.5) 59
［그림 3-16］ Scanning Electron Micrographs of Zinc Titanate (Zn／Ti＝1.5) 60
［그림 3-17］ The Effect of MnO₂ on the Effluent H₂S Concentration for Zinc Titanate (Zn／Ti＝2.0) 64
［그림 3-18］ The Effect of NiO on the Effluent H₂S Concentration for Zinc Titanate (Zn／Ti＝2.0) 65
［그림 3-19］ The Effect of Sulfidation-Regeneration on the Effluent H₂S Concentration for ZnO-CuO (1:1) 66
［그림 3-20］ The Effect of Sulfidation-Regeneration on the Effluent H₂S Concentration for Zinc Titanate (650℃, 20%CuO) 68
［그림 3-21］ Comparison of Zinc Titanate & Zinc Titanate-CuO 69
［그림 3-22］ The Effect of Sulfidation-Regeneration on the Effluent H₂S Concentration for Zinc Titanate (700℃, 20%CuO) 70
［그림 3-23］ Reaction(Reation) Procedure of Unreacted Core Model 72
［그림 3-24］ Reaction Procedure of Grain Model 73
［그림 3-25］ Comparison of Modeling with Experimental Data in Fixed Bed (C／Co＝10000ppm(이미지참조), Temperature＝650℃) 78
［그림 3-26］ Real Bed Length vs Conversion in the Fixed Bed for Unreacted Core Model 79
［그림 3-27］ Solid Conversion vs Time Plot at Various Temperature 83
［그림 3-28］ Arrhenius Plot of Zinc Titanate 84
［그림 4-1］ Schematic Diagram of Moving Bed Reactor 88
［그림 4-2］ Schematic Diagram of Moving Bed System 89
［그림 4-3］ Comparison of Flow Type for Moving Bed 90
［그림 4-4］ H₂S Outlet Concentration when L／D＝0.5 96
［그림 4-5］ H₂S Outlet Concentration when L／D＝1 97
［그림 4-6］ Effect of Temperature on Conversion & Feeding Rate 98
［그림 4-7］ H₂S Outlet Concentration for Various Temperature at constant feeding rate 99
［그림 4-8］ Effect of Solid Flow Rate on H₂S Outlet Concentration at constant gas feeding rate 100
［그림 4-9］ Maximum H₂S Outlet Concentration & Solid Conversion for Various Solid Feeding Rate at Constant Gas Flow Rate 101
［그림 4-10］ Effect of Gas Flow Rate on H₂S Outlet Concentration (Co＝10000ppm(이미지참조), Temperature＝650℃) 102
［그림 4-11］ Solid Feeding Rate & Solid Conversion vs Gas Flow Rate for Constant H₂S Outlet Concentration 103
［그림 4-12］ H₂S Outlet Concentration for Zinc Titanate & Zn-Ti-Cu (Co＝10000ppm, Qg＝3500ml／min, Temperature＝650℃(이미지참조)) 104
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