[표지] 1
제출문 2
요약문 3
SUMMARY 5
CONTENTS 7
목차 9
제1장 서론 14
제1절 개요 14
제2절 글로벌협력 필요성 16
제2장 연구개발 목표 및 내용 17
제1절 연구목표 및 핵심 연구내용 17
제2절 TRL 명세서 20
제3절 정량적 성과 목표 22
제3장 연구개발 결과 23
제1절 해외협력기관(UNOTT) 제공 소재 성능 평가 23
1. 해외협력기관(UNOTT) 제공 소재 23
2. UNOTT 제공 소재 성능 평가 28
제2절 이동층 연속식 이산화탄소 포집 공정 33
1. 이동층 연속식 이산화탄소 포집 공정 설계 및 구축 33
2. 이동층 연속식 이산화탄소 포집 공정 시운전 46
3. 이동층 연속식 이산화탄소 포집 공정 1차 성능평가 49
4. 이동층 연속식 이산화탄소 포집 공정 개선(수정/보완) 52
5. 이동층 연속식 이산화탄소 포집 공정 2차 성능평가 53
6. 이동층 연속식 이산화탄소 포집 공정 설계 재평가 56
제3절 단탑 이동층 이산화탄소 포집시스템 58
1. 단탑 이동층 이산화탄소 포집시스템 구축 58
2. 재생열에너지 분석 60
3. 단탑 이동층 이산화탄소 포집시스템 재생열에너지 평가 61
제4절 이동층 이산화탄소 포집 공정 설계 및 경제성 분석 63
제4장 결론 66
부록 68
부록 I. 최종보고서 : 용역명 : 연소후 CO2 포집용 이동층공정 설계 및 경제성분석 68
연구요약 70
Ⅰ. 연구개요 및 목표 72
Ⅱ. 연구내용 86
Ⅲ. 결론 108
부록 II. Optimising the performance of silica-polyethylene(PEI) and polyisocyanurate foam(PIF)-derived activated carbons for future demonstration 110
[뒷표지] 125
〈표 3-1〉 UNOTT에서 한국에너지기술연구원으로 제공된 흡수제 종류와 양 28
〈표 3-2〉 KOH-CB 소재 특성 요약 36
〈표 3-3〉 이동층 연속식 CO₂ 포집공정의 tag name 및 설명 43
〈표 3-4〉 이동층 연속식 CO₂ 포집공정 1차 성능평가 실험 조건 50
〈표 3-5〉 이동층 연속식 CO₂ 포집공정 2차 성능평가 실험 조건 54
[그림 1-1] 연소후 CO₂ 포집기술 적용 개념도 14
[그림 1-2] 이동층 연속 CO₂ 포집공정 개념도 15
[그림 1-3] 연소후 건식 CO₂ 포집기술 개발 동향 16
[그림 2-1] TRL 명세서 21
[그림 3-1] KIER-UNOTT 협력연구 추진경과 23
[그림 3-2] PEI 흡수제에 첨가되는 산화방지제(UNOTT) 24
[그림 3-3] PEI계열 흡수제 산화방지제 첨가 실험(UNOTT): (a) 대조군, (b) Pyrogallol 첨가제,... 25
[그림 3-4] 산화방지제가 첨가된 PEI계열 흡수제(1차년도) 26
[그림 3-5] 산화방지제가 첨가된 PEI계열 흡수제(2차년도) 27
[그림 3-6] 산화방지제를 첨가한 PEI계열 흡수제 최적화연구(UNOTT) 27
[그림 3-7] 열중량분석기(TGA) 개략도 29
[그림 3-8] TGA로 분석된 UNOTT 제공 PEI계열 흡수제 이산화탄소 흡수능(1차년도) 29
[그림 3-9] 단탑 기포 유동층 시스템 구축 및 점검(1차년도) 30
[그림 3-10] TGA로 분석된 UNOTT 제공 PEI계열 흡수제 이산화탄소 흡수능(2차년도) 31
[그림 3-11] 단탑 기포 유동층 시스템을 이용한 UNOTT 흡수제 평가 32
[그림 3-12] 단탑 고정층 반응 시스템을 이용한 UNOTT 흡수제 평가(감압 탈착) 33
[그림 3-13] 이동층 연속식 CO₂ 포집공정 구축 절차 34
[그림 3-14] KOH-CB 흡수제 화학적 특성: (a) 이산화탄소 흡수능(BET, MSB 분석),... 35
[그림 3-15] 이동층 연속식 CO₂ 포집 공정 설계를 위한 자료와 결과(1차) 37
[그림 3-16] 이동층 연속식 CO₂ 포집 공정 설계를 위한 자료와 결과(2차) 38
[그림 3-17] 20 lpm규모의 이동층 연속식 CO₂ 포집 공정의 흐름도 및 각 위치에서... 39
[그림 3-18] 반응기 상세설계 도면: (a) 흡착 반응기, (b) 탈착 반응기 40
[그림 3-19] 공정흐름도 검토 내용: (a) 계측기 설치 위치 및 내용, (b) 계측기 목록 41
[그림 3-20] 이동층 연속식 CO₂ 포집공정의 P&ID 42
[그림 3-21] 이동층 연속식 CO₂ 포집공정 실제 구축 사진 45
[그림 3-22] 이동층 연속식 CO₂ 포집공정 시운전: 반응기 압력강하 46
[그림 3-23] 이동층 연속식 CO₂ 포집공정 시운전: 반응기 온도 제어 47
[그림 3-24] 이동층 연속식 CO₂ 포집공정 시운전: 고체순환 48
[그림 3-25] 이동층 연속시 CO₂ 포집공정 시운전: 반응 실험 49
[그림 3-26] 이동층 연속식 CO₂ 포집공정 1차 성능평가 운전 프로파일 50
[그림 3-27] 이동층 연속식 CO₂ 포집공정 1차 성능평가 성능지표 결과 51
[그림 3-28] 이동층 연속식 CO₂ 포집공정 개선 52
[그림 3-29] 이동층 연속식 CO₂ 포집공정 2차 성능평가 운전 프로파일 54
[그림 3-30] 이동층 연속식 CO₂ 포집공정 2차 성능평가 성능지표 결과 55
[그림 3-31] PEI계열 흡수제를 이용한 이동층 연속식 이산화탄소 포집 공정 설계를... 57
[그림 3-32] 재생열에너지 평가용 단탑 이동층 CO₂ 포집시스템 58
[그림 3-33] 단탑 이동층 포집 시스템 상압 고체흐름제어 실험 결과 59
[그림 3-34] 단탑 이동층 포집 시스템 감압 고체흐름제어 실험 결과 60
[그림 3-35] 단탑 이동층 CO₂ 포집시스템: 회분식 상압 흡착, 감압... 61
[그림 3-36] 단탑 이동층 CO₂ 포집시스템: 반 연속식 상압 흡착, 감압... 62
[그림 3-37] 이동층 공정 개략도 및 상용 공정모사기 내 흐름도 63
[그림 3-38] 이동층 이산화탄소 포집 공정과 상용 아민흡수기반 이산화탄소 포집 공정에... 64
[그림 3-39] 10 톤/일 및 13,500 톤/일 공정 규모에 대한 LCOC 비용 기여도 분석 결과 64
[그림 3-40] 13,500 톤/일 공정 규모에 대한 민감도 분석 결과 65
[그림 3-41] 배가스에 포함된 CO₂ 농도 및 흡수제 흡착성능에 따른 LCOC 변화 분석 결과:... 65