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ABSTRACT

그림목차

표목차

칼라

목차

제1장 서론 41

제1절 연구의 배경 및 목적 41

1. 연구의 배경 41

2. 연구의 목적 43

제2절 연구추진방법 44

제3절 예상되는 연구결과 45

제2장 문헌조사 46

제1절 In-Duct 흡수제주입식 배연탈황공정의 원리 46

1. In-Duct 흡수제주입식 배연탈황공정에서의 SO₂제거반응의 원리 46

2. 주요 공정변수 50

가. 배가스의 습도 또는 단열포화온도접근(Approach to Adiabatic Saturation Temperature) 51

나. 배가스 온도(Flue Gas Temperature) 54

다. Ca／S 몰비(Ca／S Mole Ratio) 54

라. 액적크기(Water Droplet Size) 55

마. 배가스 체류시간(Flue Gas Residence Time) 55

제2절 탈황공정 사례연구 56

1. 미국 57

가. In-Duct 슬러리주입식 공정 57

(1) Bechtel사의 Confined Zone Dispersion (CZD) 공정(8, 9) 57

(2) GE사의 In-Duct Scrubbing (IDS) 공정(10) 59

나. In-Duct 건조 흡수제 주입공정 62

(1) Dravo사의 Hydrate Addition at Low Temparature(HALT) 공정(6, 11) 62

(2) Conoco사의 Coolside공정(3, 12) 63

(3) Conoco사의 Advanced Coolside 공정(13) 64

(4) Acurex사의 Advacate공정(14, 15) 66

2. 일본 67

가. Hitachi Zosen사의 In-Duct 건조흡수제주입식 배연탈황／탈염공정(16) 67

제3절 Fly Ash／Ca(OH)₂흡수제의 개발 68

1. 포졸란 반응 69

2. Fly Ash／Ca(OH)₂흡수제의 반응성에 영향을 주는 공정변수 70

가. 슬러리 반응온도와 슬러리 반응시간의 영향 70

나. Fly Ash의 종류 73

다. Fly Ash의 크기 74

라. Fly Ash／Ca(OH)₂무게비 75

마. 슬러리 농도의 영향 76

3. 첨가제의 영향 76

가. NaOH 77

나. 인산염 78

4. CaSO₃의 영향 80

5. Silica 공급원 80

6. 반응성과 BET표면적과의 관계(17) 86

7. 상압 대 가압 슬러리 반응 87

제4절 공정의 개념설계를 위한 규범 88

1. 공정의 일반적 특징 88

2. 공정의 장점과 단점 89

3. 공정의 구성요소 90

가. 흡수제 보관／준비 시스템 91

나. 가습／흡수제 주입 시스템 92

다. 배가스 시스템 92

라. 재순환 시스템 93

마. 반응물 취급장치 93

바. 일반 장비 94

사. 기타 장치 94

4. Duct Injection 공정의 적용타당성 결정시 규범 94

가. 성능적 측면 95

나. 기술적 측면 95

(1) 배가스 체류시간 95

(2) 집진장치 출구분진농도 96

(3) Ash 처리 시스템 용량 97

(4) Waste 처분방안 97

(5) 기존 연돌 98

다. 경제성 측면 98

(1) 경제성 평가방법 98

(2) 경제성 평가의 예 103

5. Duct Injection 공정의 개념설계시 규범 109

가. 필요한 설계 및 조업자료 109

6. 공정의 개념설계를 위한 계산 115

가. 기본항목의 양적 계산 115

(1) 신규 흡수제 소요량 115

(2) 신규 흡수제 이송공기 소요량 116

(3) 고체의 재순환 소요량 116

(4) 재순환 고체 이송 공기량 117

(5) 가습용 물 소요량 117

(6) 이유체 노즐용 공기 소요량 118

(7) 고체 부산물 취급, 저장, 처분 소요량 118

(8) 집진장치 입구조건 119

(9) 수화반응에 필요한 물의 양 120

나. 공정의 개념설계를 위한 기존장치 변경기준 120

(1) 액적의 증발에 필요한 체류시간 120

(2) 집진장치 121

(3) 기존 Ash 처리 및 저장 시스템 121

(4) 연돌내벽 122

제3장 고성능 흡수제의 개발 123

제1절 실험장치 및 방법 123

1. 사용된 시료 123

가. 시료 123

나. 시료의 분쇄 129

2. 흡수제의 제조 132

가. 상압 반응 132

(1) 반응용기 132

(2) 흡수제 제조순서 134

나. 가압 반응 134

(1) 반응용기 136

(2) 흡수제 제조순서 136

다. 시료 및 제조된 흡수제의 물리적 특성파악 136

3. 흡수제의 반응성 실험 138

가. 실험장치 138

(1) 반응가스 및 수증기 공급장치 138

(2) 고정층 반응기 140

(3) 분석장치 142

나. 실험방법 142

다. 반응의 성능식 143

제2절 연구결과 및 고찰 144

1. 상압반응에 의한 Fly Ash／Ca(OH)₂ 흡수제의 제조 144

가. 실험계획법에 의한 실험조건 설계 144

나. 시료 및 흡수제의 물성분석 결과 147

다. 공정변수가 SO₂제거반응에 미치는 영향 150

(1) Fly Ash／Ca(OH)₂무게비 154

(2) 반응온도 및 반응시간의 영향 156

(3) 첨가제의 영향 159

2. 가압반응에 의한 SiO₂／Ca(OH)₂흡수제의 제조 160

가. 시료 및 흡수제의 물성분석 결과 160

나. 공정변수가 SO₂제거반응에 미치는 영향 162

(1) SiO₂ 함유물질／Ca(OH)₂ 무게비의 영향 162

(2) 물／고체 무게비의 영향 167

(3) SiO₂ 함유물질 입자 크기의 영향 170

(4) 반응온도 및 반응시간의 영향 172

(5) SiO₂함유물질 종류의 영향 177

(6) 첨가제의 영향 179

제3절 결론 180

제4장 직접가습형 Semi-Pilot 규모 배연탈황장치를 이용한 공정개발 187

제1절 실험장치 및 실험방법 187

1. 흡수제의 선정 187

2. Semi-Pilot Scale 배연탈황실험장치 188

가. 덕트 및 집진 시스템 190

(1) 덕트 190

(2) 여과포 집진장치 194

나. 모사가스 공급 시스템 198

다. 가습 시스템 198

라. 분체시료 주입 시스템 198

마. SO₂농도 측정 시스템 201

3. 실험방법 203

제2절 공정의 성능평가 204

제3절 실험결과 및 논의 204

1. 흡수제 주입방식의 영향 208

2. Ca／S 양론비의 영향 214

3. 배가스의 온도 및 습도의 영향 218

4. 연소가스 중 HCl 성분의 영향 221

제4절 결론 223

제5장 가습탑사용형 Semi-Pilot 규모 배연탈황장치를 이용한 공정개발 226

제1절 실험장치 및 실험방법 226

1. 사용된 흡수제 226

2. Fly Ash／Ca(OH)₂흡수제의 제조 227

가. 반응용기 227

나. 흡수제의 제조방법 229

3. 사용된 흡수제의 반응성 및 물성 조사 230

4. Semi-Pilot Scale 배연탈황실험장치 231

가. 덕트 및 집진 시스템 231

(1) 덕트 231

(2) 여과포 집진장치 236

나. 모사가스 공급 시스템 240

다. 가습 시스템 241

라. 분체시료 주입 시스템 244

마. SO₂농도 및 HCl농도 측정 시스템 244

바. Data Acquisition／Control 시스템 247

5. 실험방법 250

제2절 공정의 성능평가 253

제3절 실험결과 및 논의 253

1. 예비실험 결과 및 장치의 보완 254

가. 흡수제의 선정을 위한 예비실험 결과 254

나. Moist Fly Ash／Ca(OH)₂흡수제 주입을 위한 Ejector의 보완 256

2. 공정변수가 공정의 성능에 미치는 영향 260

가. 충격기류 분사간격(Pulsing Interval)의 영향 261

(1) 충격기류 분사간격이 압력손실에 미치는 영향 261

(2) 충격기류 분사간격이 공정의 성능에 미치는 영향 263

나. Ca／S 양론비의 영향 265

다. 포화온도접근의 영향 268

라. 흡수제 제조시간의 영향 274

마. 배가스 SO₂농도의 영향 278

바. 배가스 HCl 농도의 영향 280

제4절 결론 282

제6장 종합결론 287

제7장 연구(또는 사업) 및 활용에 대한 건의 293

참고문헌 294

부록 299

(그림 2-1) 덕트에서의 흡수제와 물과의 접촉기구[1] 49

(그림 2-2) 다섯 종류의 소석회와 한 종류의 석회석에 대하여 상대습도의 함수로서 나타낸 흡수제의 단위 표면적에 흡착된 수분의 양(g／㎡). ○, ●, ▲, ▼, ◆, ■는 여섯 종류의 흡수제를 나타낸다[3] 52

(그림 2-3) 물 분무에 의한 가습과 스팀에 의한 가습이 소석회에 의한 탈황에 미치는 영향 비교 53

(그림 2-4) Bechtel 사의 Confined Zone Dispersion 공정[8] 58

(그림 2-5) Seward 발전소에 설치된 실증규모 Confined Zone Dispersion 공정도[8] 59

(그림 2-6) Ohio 전력회사의 Muskingum River 발전소에 설치된 Pilot-Scale IDS 장치의 구성도[10] 60

(그림 2-7-a) IDS 공정에서 수직 덕트에 설치된 Rotary Atomizer[10] 61

(그림 2-7-b) IDS 공정에서 수평덕트에 설치된 Rotary Atomizer[10] 61

(그림 2-8) Ohio Edison사의 Toronto 발전소에 설치된 5 MW 급 HALT 공정의 공정도[6] 63

(그림 2-9) Coolside 공정[3] 64

(그림 2-10) Adanced Coolside 공정에서 사용되는 배가스／물 접촉장치[13] 65

(그림 2-11) Pilot-Scale Advacate 공정[15] 66

(그림 2-12) Hitach Zosen 사의 In-duct 건조흡수제 주입식 배연탈황／탈염 공정[16] 68

(그림 2-13) 슬러리 온도와 슬러리 시간이 흡수제의 반응성에 미치는 영향[19] 16 g Fly ash／g Ca(OH)₂반응성 시험온도＝66℃, 상대습도＝54% 71

(그림 2-14) 여러 상대습도에서 NaOH가 Fly Ash／Ca(OH)₂ 흡수제의 반응성에 미치는 영향(슬러리 반응: 90℃에서 8시간, Sand-bed 반응: 500 ppm, 64℃)[23] 79

(그림 3-1) CaO의 SEM 촬영결과 125

(그림 3-2) Ca(OH)₂의 SEM 촬영결과 125

(그림 3-3) 보령화력 Fly Ash의 SEM 촬영결과 127

(그림 3-4) 보령화력 Fly Ash의 XRD 분석결과 128

(그림 3-5) 벤토나이트의 SEM 촬영결과 130

(그림 3-6) 벤토나이트의 XRD 분석결과 130

(그림 3-7) 규조토의 SEM 촬영결과 131

(그림 3-8) 규조토의 XRD 분석결과 131

(그림 3-9) Stirred Ball Mill의 구성도 133

(그림 3-10) Lab Scale 상압 수화반응기의 구성도 135

(그림 3-11) Lab Scale 가압 수화반응기 137

(그림 3-12) Lab-scale 고정층 반응장치의 공정도 139

(그림 3-13) Lab-scale 고정층 반응기의 상세도 141

(그림 3-14) Fly Ash／Ca(OH)₂흡수제의 SEM 형상: (a) Calcium Silicate층의 형성초기의 경우, (b) Calcium Silicate 층이 충분히 형성된 경우 148

(그림 3-15) Fly Ash／Ca(OH)₂흡수제의 BET 비표면적과 흡수제이용율과의 관계 149

(그림 3-16) 고체 시료의 XRD 분석결과: (a) 생석회, (b) 소석회 151

(그림 3-17) Fly Ash／Ca(OH)₂혼합물의 XRD 분석결과, (b) Fly Ash／Ca(OH)₂흡수제의 XRD 분석결과 152

(그림 3-18) Fly Ash／Ca(OH)₂무게비 × 반응온도 상호작용이 SO₂제거효율에 미치는 영향 157

(그림 3-19) Fly Ash／Ca(OH)₂무게비 × 반응온도 상호작용이 흡수제이용율에 미치는 영향 157

(그림 3-20) Fly Ash／Ca(OH)₂무게비 × 반응온도 상호작용이 SO₂제거효율에 미치는 영향 158

(그림 3-21) Fly Ash／Ca(OH)₂무게비 × 반응온도 상호작용이 흡수제이용율에 미치는 영향 158

(그림 3-22) 반응온도 × 첨가제 상호작용이 흡수제이용율에 미치는 영향 160

(그림 3-23) 가압 반응기를 사용하여 제조된 벤토나이트／Ca(OH)₂흡수제의 SEM형상: 벤토나이트／Ca(OH)₂무게비 0.76, 고체／물 무게비 1.0, 반응온도 130℃(포화수증기압: 270.13 kPa), 반응시간 4시간, × 5000 162

(그림 3-24) (그림 3-23)에 보여진 벤토나이트／Ca(OH)₂흡수제의 XRD 분석 결과 163

(그림 3-25) 가압 반응기를 사용하여 제조된 규조토／Ca(OH)₂분석결과: (a) ／Ca(OH)₂무게비 0.76 고체／물 무게비 1.0, 반응온도 130℃(포화수증기압: 270.13 kPa), 반응시간 4시간, × 5000 164

(그림 3-26) (그림 3-25)에 보여진 규조토／Ca(OH)₂흡수제의 XRD 분석 결과 165

(그림 3-27) SiO₂ 함유물질／Ca(OH)₂무게비가 흡수제의 반응성에 미치는 영향: (a) SO₂ 제거효율, (b)흡수제이용율 166

(그림 3-28) 물／고체 무게비가 흡수제의 반응성에 미치는 영향: (a)SO₂제거효율, (b)흡수제이용율 168

(그림 3-29) SiO₂ 함유물질 입자 크기가 흡수제의 반응성에 미치는 영향: (a)SO₂제거효율, (b)흡수제이용율 171

(그림 3-30) SiO₂ 함유물질로 Fly Ash를 사용할 때 반응온도 및 반응시간이 흡수제의 반응성에 미치는 영향: (a)SO₂제거효율, (b)흡수제이용율 174

(그림 3-31) SiO₂ 함유물질로 벤토나이트와 규조토를 사용할 때 반응온도 및 반응시간이 흡수제의 반응성에 미치는 영향: (a)SO₂제거효율, (b)흡수제이용율 175

(그림 3-32) Fly Ash의 종류가 흡수제의 반응성에 미치는 영향: (a) SO₂ 제거효율, (b) 흡수제이용율 178

(그림 3-33) SiO₂함유물질로 규조토를 사용할 때 NaOH의 첨가가 흡수제의 반응성에 미치는 영향: (a) SO₂제거효율, (b) 흡수제이용율 181

(그림 3-34) Ethanol의 첨가가 흡수제의 반응성에 미치는 영향: (a) SO₂제거효율, (b) 흡수제이용율 182

(그림 4-1) 직접가습형 Semi-Pilot Scale 배연탈황장치의 개념도 189

(그림 4-2) 직경 6.35 cm인 관에서 크기가 일정한 입자의 Saltation Velocity[34] 191

(그림 4-3) 여과포 집진장치의 설계도면(정면도) 195

(그림 4-4) 여과포 집진장치의 설계도면(측면도) 196

(그림 4-5) 여과포 집진장치의 설계도면(단면도) 197

(그림 4-6) 직접가습형 Semi-Pilot Scale 장치에서 사용된 흡수제주입방식 199

(그림 4-7) Semi-Pilot Scale 장치에서 사용된 Screw Feeder의 Calibration Data(Accurate사의 Model 102) 200

(그림 4-8) 배가스 HCl 측정 시스템 202

(그림 4-9) Wastefree In-Duct FGD 공정에서 사용된 흡수제주입방식[35] 208

(그림 4-10) Type C 흡수제주입방식에서 이중 Cap을 사용하여 보완된 흡수제 주입 파이프 211

(그림 4-11) 흡수제 주입방식이 직접가습형 Duct Injection 배연탈황장치에서 장치의 길이를 따른 SO₂농도변화에 미치는 영향 (Ca／S 양론비＝2.0) 213

(그림 4-12) 흡수제 주입방식이 직접가습형 Duct Injection 배연탈황장치에서 장치의 길이를 따른 SO₂농도변화에 미치는 영향 (Ca／S 양론비＝2.5) 213

(그림 4-13) 흡수제 주입방식이 여과포집진장치의 후단에서의 시간에 따른(다른) SO₂농도변화에 미치는 영향 214

(그림 4-14) Ca／S 양론비가 장치의 길이방향을 따른 SO₂농도구배에 미치는 영향(흡수제주입방식:Type A, 여과포 집진장치에서의 배가스 온도＝55℃, 포화온도접근＝8℃) 215

(그림 4-15) Ca／S 양론비가 장치의 길이방향을 따른 SO₂농도구배에 미치는 영향(흡수제주입방식:Type A, 여과포 집진장치에서의 배가스온도: 64℃, 포화온도접근: 8℃) 215

(그림 4-16) Ca／S 양론비가 SO₂제거효율에 미치는 영향(흡수제주입방식: Type A, 포화온도접근＝8℃) 217

(그림 4-17) Ca／S 양론비가 흡수제이용율에 미치는 영향(흡수제주입방식: Type A, 포화온도접근＝8℃) 217

(그림 4-18) 배가스의 온도 및 습도(포화온도접근)가 장치의 길이방향을 따른 SO₂농도구배에 미치는 영향(흡수제주입방식: Type B, 여과포 집진장치에서의 배가스 온도＝55℃, 포화온도접근＝8℃) 219

(그림 4-19) 배가스의 온도 및 습도(포화온도접근)가 장치의 길이방향을 따른 SO₂농도구배에 미치는 영향(흡수제주입방식: Type C, 여과포 집진장치에서의 배가스 온도＝55℃, 포화온도접근＝8℃) 219

(그림 4-20) 배가스의 온도 및 습도(포화온도접근)가 장치의 길이방향을 따른 SO₂농도구배에 미치는 영향(흡수제주입방식: Type C, 여과포 집진장치에서의 배가스 온도＝63℃, 포화온도접근＝8℃) 220

(그림 4-21) 다섯 종류의 소석회와 한 종류의 석회석에 대하여 상대습도의 함수로서 나타낸 흡수제의 단위 표면적에 흡착된 수분의 양(g／㎡). ○, ●, ▲, ▼, ◆, ■는 여섯 종류의 흡수제를 나타낸다[3] 221

(그림 4-22) 배가스중의 HCl 농도가 SO₂제거효율에 미치는 영향(흡수제주입방식: Type C, Ca／S 양론비: 2.0, 여과포 집진장치 입구에서의 온도／포화온도접근: 64℃／8℃) 222

(그림 5-1) Bench Scale 가압 흡수제 제조반응기 228

(그림 5-2) 가습탑사용형 Semi-Pilot Scale 배연탈황장치 개념도 232

(그림 5-3) 직접가습형 Semi-Pilot 규모 Duct Injection 배연탈황 실험장치의 20m 길이 덕트 사진 234

(그림 5-4) 여과포 집진장치의 설계도면(정면도) 237

(그림 5-5) 여과포 집진장치의 설계도연(측면도) 238

(그림 5-6) 여과포 집진장치의 설계도면(단면도) 239

(그림 5-7) Pressure Transducer를 사용하여 연속적으로 측정된 Pulse-jet식 여과포 집진장치에서의 압력손실의 예 240

(그림 5-8) 가습탑 242

(그림 5-9) 가습탑과 그 전단에 설치된 전기 가열기의 사진 243

(그림 5-10) 정량 Powder Feeder의 Calibration Data 245

(그림 5-11) 흡수제주입 Ejector의 설계 도면 246

(그림 5-12) Computer 화면에 나타난 Data Acquisition／Control 시스템의 표지 화면 248

(그림 5-13) 여과포 집진장치 후단에서의 SO₂농도가 설치된 Data Acquisition／Control 시스템에 의해서 모니터 되고 있는 화면 249

(그림 5-14) Data Acquisition 시스템 개념도 251

(그림 5-15) Process Control 시스템 개념도 252

(그림 5-16) 흡수제로 Ca(OH)₂를 사용하여 반응실험을 수행후 덕트 내부 벽면 모습: (a) 여과포 집진장치 입구에서의 포화온도접근 12℃(물 주입량, 122 g／분), (b) 여과포 집진장치 입구에서의 포화온도접근 9.5℃(물주입량, 134 g／분) 257

(그림 5-17) Moist Fly Ash／Ca(OH)₂흡수제를 (그림 4-6-(c))에 보여진 Ejector를 사용하여 주입시 여과포집진장치의 후단에서 측정된 SO₂농도의 시간에 다른 변화(흡수제수분함량: 46%, 신규 Ca／S 양론비: 3.2, 총괄 Ca／S 양론비:3.20) 259

(그림 5-18) Moist Fly Ash／Ca(OH)₂흡수제를 (그림 4-6-(c))에 보여진 Ejector를 사용하여 주입시 여과포집진장치의 후단에서 측정된 SO₂농도의 시간에 다른 변화(흡수제수분함량: 40%, 신규 Ca／S 양론비: 1.82, 총괄 Ca／S 양론비: 2.56) 260

(그림 5-19) 충격기류 분사압력이 3.8 kgf(이미지참조)／㎠일 때 충격기류 분사간격이 집진장치의 여과포에서의 압력손실에 미치는 영향 (흡수제: Moist Fly Ash／Ca(OH)₂흡수제, Ca／S 양론비: 1.47~1.77, 분진농도:24.8~26.3g／Nm₃) 262

(그림 5-20) 충격기류 분사압력이 3.8 kgf(이미지참조)／㎠일 때 충격기류 분사간격이 집진장치의 여과포에서의 압력손실에 미치는 영향 (흡수제: Ca(OH)₂, Ca／S 양론비: 1.51~1.65, 분진농도:4.65~5.03 g／Nm₃) 262

(그림 5-21) 충격기류 분사간격이 공정의 SO₂제거효율에 미치는 영향(Ca／S 양론비: 1.47~1.65, 집진장치 입구에서의 온도: 61~64℃, 집진장치 입구에서의 포화온도접근: 19~15℃) 264

(그림 5-22) 충격기류 분사간격이 공정의 흡수제이용율에 미치는 영향(Ca／S 양론비: 1.47~1.65, 집진장치 입구에서의 온도: 61~64℃, 집진장치 입구에서의 포화온도접근: 19~15℃) 265

(그림 5-23) Ca／S 양론비가 SO₂제거효율에 미치는 영향 267

(그림 5-24) Ca／S 양론비가 흡수제이용율에 미치는 영향 267

(그림 5-25) 포화온도접근이 SO₂제거효율에 미치는 영향(배가스의 온도를 조절하고 Heat Tracing을 한 경우) 271

(그림 5-26) 포화온도접근이 흡수제이용율에 미치는 영향(배가스의 온도를 조절하고 Heat Tracing을 한 경우) 271

(그림 5-27) 포화온도접근이 SO₂제거효율에 미치는 영향(유입되는 배가스의 온도를 고정시키고 Heat Tracing을 하지 않은 경우) 272

(그림 5-28) 포화온도접근이 흡수제이용율에 미치는 영향(유입되는 배가스의 온도를 고정시키고 Heat Tracing을 하지 않은 경우) 272

(그림 5-29) 흡수제 제조시 반응시간이 SO₂제거효율에 미치는 영향 276

(그림 5-30) 흡수제 제조시 반응시간이 흡수제이용율에 미치는 영향 276

(그림 5-31) 흡수제 제조시간이 Lab-scale로 측정된 SO₂제거효율에 미치는 영향 277

(그림 5-32) 흡수제 제조시간이 Lab-scale로 측정된 흡수제이용율에 미치는 영향 277

(그림 5-33) 흡수제 제조시간이 흡수제의 BET 비표면적에 미치는 영향 278

(그림 5-34) 배가스의 SO₂농도가 공정의 SO₂제거효율에 미치는 영향 279

(그림 5-35) 배가스의 SO₂농도가 공정의 흡수제이용율에 미치는 영향 280

(그림 5-36) 배가스 HCl 성분이 공정의 SO₂제거효율에 미치는 영향 281

(표 1-1) 국내 SO₂의 입법예고된 배출허용기준 42

(표 2-1) 각 공정변수들이 덕트에서의 SO₂제거 반응과 관련된 단위 공정에 미치는 영향[1] 56

(표 2-2) 반응성이 시험된 Cryptocrystalline Silica／Ca(OH)₂흡수제[23] 83

(표 2-3) 반응성이 시험된 Clay／CaO 흡수제[23] 84

(표 2-4) Cost Adjustment Factor의 전형적인 수치 100

(표 2-5) 가상 발전소의 조업조건 및 경제성 평가자료 104

(표 2-6) Duct Injection 공정과 습식 석회석 공정의 경제성 분석 결과 비교 108

(표 2-7) Duct Injection 공정을 화력발전소에 적용시 개념설계에 필요한 설계 및 조업자료 목록 110

(표 3-1) 생석회 및 소석회의 조성 124

(표 3-2) 보령화력 Fly Ash, 호남화력 FIy Ash, 벤토나이트, 규조토의 성분분석 결과 126

(표 3-3) 보령화력 Fly Ash의 입도분석 결과 (D50(이미지참조) ＝ 19.14 ㎛) 126

(표 3-4) 2⁴ Factorial Design에 따라 설계된 실험조건과 각 실험 조건에서 얻어진 실험결과의 평균값 145

(표 3-5) 2⁴ Factorial Design에서 사용된 각 공정변수의 두 Level 146

(표 3-6) ESR(SO₂제거효율, %)에 관한 ANOVA Table 153

(표 3-7) SU(흡수제이용율)에 관한 ANOVA Table 153

(표 3-8) 상압에서 Fly Ash／Ca(OH)₂흡수제 제조시 각 변수와 변수간의 상호작용에 해당하는 SO₂제거효율(ESR), 흡수제전환율(SU)의 평균값 155

(표 3-9) SiO₂ 함유물질／Ca(OH)₂ 무게비가 흡수제 반응성에 미치는 영향 164

(표 3-10) 고체시료／물 무게비가 흡수제 반응성에 미치는 영향 167

(표 3-11) SiO₂ 함유물질 입자 크기가 흡수제 반응성에 미치는 영향 172

(표 3-12) 반응온도 및 반응시간이 흡수제 반응성에 미치는 영향 173

(표 3-13) Fly Ash의 종류가 흡수제 반응성에 미치는 영향 177

(표 3-14) 첨가제의 종류가 흡수제 반응성에 미치는 영향 179

(표 4-1) 흡수제로 사용된 소석회의 화학조성 187

(표 4-2) 직접가습형 Semi-Pilot 규모 배연탈황장치를 이용한 실험결과(흡수제 주입방식: Type A) 205

(표 4-3) 직접가습형 Semi-Pilot 규모 배연탈황장치를 이용한 실험결과(흡수제 주입방식: Type B) 206

(표 4-4) 직접가습형 Semi-Pilot 규모 배연탈황장치를 이용한 실험결과(흡수제 주입방식: Type C) 207

(표 5-1) 흡수제의 선정을 위한 예비실험 결과, 충격기류 분사간격: 5분 255

(표 5-2) 흡수제주입용 Ejector 시험결과 258

(표 5-3) 충격기류 분사간격이 성능에 미치는 영향(충격기류 분사압력: 3.8kgf(이미지참조)／㎠) 264

(표 5-4) Ca／S 양론비가 공정의 SO₂제거효율과 흡수제이용율에 미치는 영향 266

(표 5-5) 포화온도접근이 공정의 SO₂제거효율과 흡수제이용율에 미치는 영향, 충격기류 분사간격: 20분(배가스 온도조절과 Heat Tracing을 한 경우) 270

(표 5-6) 포화온도접근이 공정의 SO₂제거효율과 흡수제이용율에 미치는 영향, 충격기류 분사간격: 5분 (배가스의 온도를 고정하고 Heat Tracing을 하지 않은 경우) 270

(표 5-7) 흡수제제조시 반응시간이 공정의 SO₂제거효율과 흡수제이용율에 미치는 영향 275

(표 5-8) 배가스 SO₂농도가 공정의 SO₂제거효율과 흡수제이용율에 미치는 영향 279

(표 5-9) 배가스 HCl 성분이 공정의 SO₂제거효율과 흡수제이용율에 미치는 영향 281