화학공학소재연구정보센터
학회 한국화학공학회
학술대회 2010년 봄 (04/22 ~ 04/23, 대구 EXCO)
권호 16권 1호, p.328
발표분야 분리기술
제목 Kinetics of the Reaction of CO2 with Aqueous Potassium Salt of Alanine
초록 막흡수 (Membrane-Gas Absorption) 기술은 CCS 기술로서 종래 알칸올아민을 이용한 화학흡수법을 대체할 수 있는 유력한 대안으로 여겨지고 있다. 예를 들어 유럽의 CASTOR 프로그램에서는 potassium taurate와 같은 아미노산염 흡수제를 넓은 접촉면적을 갖는 중공사막 반응기에 적용하여, 석탄화력발전 배가스의 CO2를 선택적으로 제거하는 연구를 수행하고 있다. 또한 막흡수 모듈은 기존 화학흡수법 공정에 비해 65% 정도의 크기 저감이 가능하고, 사용되는 아미노산염 흡수제의 낮은 증기압 특성으로 인해 우주선, 잠수함, 의료용 마취가스 처리장치 등에 적용하기 위한 연구가 활발히 진행 중이다.
본 연구를 위한 선행연구로서 십 수 종의 아미노산 칼륨염 흡수제의 CO2 흡수/탈거 성능, 반응 중 침전발생, 열적 열화, 표면장력 실험을 수행하였고, potassium alanate를 막흡수 모듈 적용을 위한 흡수제로서 선별하였다. Alanine은 glycine의 α-탄소에 메틸기가 치환된 입체장애형태이며, 탈거성능, 내열화성이 우수하며 표면장력이 높다. 본 연구에서는 이렇게 선별된 potassium alanate의 CO2와의 반응속도론적 연구를 수행하였다. 흡수제 농도는 0.5 4.0 M, 반응온도는 293 K 313 K 범위에서 수행하였다. 항온된 교반셀 반응기를 이용하여 흡수 플럭스, 반응속도상수, 속도식 등을 구하였다. 모든 자료는 pseudo-first order regime을 이용하여 해석하였다. 도출된 자료는 본 흡수제를 막흡수 모듈에 적용하기 위한 기초자료로 활용될 것이다.
저자 송호준, 김현태, 박진원
소속 연세대
키워드 global warming; carbon dioxide; membrane-gas absorption; potassium alanate; reaction kinetics
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