화학공학소재연구정보센터
홈 로그인 로그아웃 연락처 사이트맵
Applied Chemistry for Engineering, Vol.26, No.5, 557-562, October, 2015
DOI10.14478/ace.2015.1071  Export Citation
국내 석회석들의 소성 탈황 동시반응 특성
Desulfurization Characteristics of Domestic Limestones through Simultaneous Calcination and Desulfurization Reaction
신지훈, 김예라, 국진우, 곽인섭, 박경일1, 이종민1, 이시훈†
  • 전북대학교 자원에너지공학과
  • 1전력연구원 그린에너지연구소
Ji Hoon Shin, Yea Ra Kim, Jin Woo Kook, In Seop Kwak, Kyoung-Il Park1, Jong-Min Lee1, and See Hoon Lee†
  • Department of Resources and Energy Engineering, Chonbuk National University, Jeonju, Korea
  • 1Green Energy Laboratory, Korea Electric Power Corporation (KEPCO) Research Institute, Daejeon Munjiro 105, Korea
E-mail:
초록
순환유동층 보일러에서 보일러 내의 탈황을 위해 사용되는 국내 석회석 5종의 탈황반응성을 비교 및 분석하기 위해서 TGA (Thermogravimetric analyzer)를 이용하여 실험하였다. 실험에 사용한 석회석 시료들의 CaCO3 함량은 91-96 wt%이었으며 실험 조건은 상용 순환유동층 보일러의 운전 조건과 유사한 850 ℃의 온도와 2,750 ppm의 SO2로 하였다. 실제순환유동층 반응기 내에서 진행되는 보일러 내의 탈황을 모사하기 위하여 탈황제인 석회석의 소성과 탈황 반응을 순차적으로 진행하는 일반적인 탈황 반응과 달리 소성과 탈황 반응을 동시에 진행하였다. 또한 37.5, 90.5, 159, 356, 750 μm의 평균 입도를 가지도록 석회석을 분류하여 석회석의 입도에 따른 탈황 반응성의 변화를 고찰하였다. 석회석의 소성 탈황 동시 반응에서 측정된 탈황 결과는 기존의 석회석 탈황 결과보다 5-20% 정도 낮아 석회석의 로내 탈황에 더 많은 석회석이 필요함을 보여주었다.
In order to analyze and compare the desulfurization characteristics of five different kinds of domestic limestons, a thermogravimetric analyzer (TGA) was used in this study. Calcium carbonate contents of the domestic limestone varied from 91 to 96 wt%. Experimental temperature and sulfur dioxide concentration of 850 ℃ and 2,750 ppm, respectively were selected to simulate commercial operation conditions. In this study, the calcination and desulfurization reaction of limestones were simultaneously occurred and investigated to simulate in-situ desulfurization reaction in commercial circulating fluidized bed combustors. In addition, desulfurization reactivities of limes having the average particle sizes of 37.5, 90.5, 159, 356 and 750 μm were investigated. Desulfurization reactivities via simultaneous calcination and desulfurization reactions were 5-20% lower than those of using general desulfurization reactions.
Keywords:circulating fluidized bed (CFB);desulfurization;calcination;limestone;thermogravimetric analyzer (TGA)
  1. Wu YH, Anthony EJ, Powder Technol., 208(1), 237 (2011)
  2. Anthony EJ, Granatstein DL, Prog. Energy Combust. Sci., 27(2), 215 (2001)
  3. Bak YC, Energy Eng. J., 7, 216 (1998)
  4. Laursen K, Duo W, Grace JR, Lim J, Fuel, 79, 153 (1999)
  5. Kang SK, Chung MK, Korean J. Sanit., 13, 19 (1998)
  6. Pisupati SV, Wasco RS, Morrison JL, Scaroni AW, Fuel, 75, 759 (1995)
  7. Jang HT, Lee GJ, J. Korean Ind. Eng. Chem., 11(1), 69 (2000)
  8. Han KH, Ryu JI, Jin GT, Trans. Korean Soc. Mech. Eng. B, 25, 1373 (2001)
  9. Braganca SR, Castellan JL, Braz. J. Chem. Eng., 26, 375 (2009)
  10. Montagnaro F, Salatino P, Scala F, Exp. Therm. Fluid Sci., 34, 352 (2010)
  11. Lee KS, Jung JH, Keel SI, Lee HK, Kim SS, Trans. Korean Soc. Mech. Eng. B, 34, 121 (2010)
  12. Scala F, Chirone R, Meloni P, Carcangiu G, Manca M, Mulas G, Mulas A, Fuel, 114, 99 (2013)
  13. Kuo HP, Tseng HY, Huang AN, Hsu RC, Adv. Powder Technol., 25(1), 472 (2014)
  14. Lee SH, Lee JM, Kim JS, Chol JH, Kim SD, HWAHAK KONGHAK, 38(4), 516 (2000)
  15. Jammulamadaka HS, Vuthaluru HB, French DH, Pisupati SV, Fuel, doi:10.1016/j.fuel.2015.06.049.