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IGCC용 고온건식 탈화제의 반응속도 모사에 관한 연구
박소진,이영우,민세홍,나재익,위영호 忠南大學校 産業技術硏究所 1999 산업기술연구논문집 Vol.14 No.1
고온건식 탈황공정에서 탈황제의 황화, 재생 반응은 비촉매 기고 반응이다. 이러한 비촉매 기고 반응의 수학적 모사는 실험데이터의 설명, 공정의 설계 그리고 scale-up에 있어서 매우 중요한 정보가 된다. 탈황제의 황화, 재생 반응에는 spray dryer로 제조된 zinc titanate 탈황제를 사용하였고, 변형된 미반응핵 모델식에 적용하여 각 반응의 반응속도를 해석한 결과 탈황제의 황화반응에는 화학반응 저항과 고체 상태의 확산 저항이 회합하여 전체반응속도를 지배하며, 이때 반응속도상수는 367.67cm/min 이었고 고체상태의 확산계수는 29.66cm²/min이었다. 또한 재생반응시에 는 화학반응 저항만이 전체반응의 저항으로 관여하며, 이때의 반응속도상수는 3.45x10e cm/min이었다. In the dry-type high temprature gas desulfurization process, sulfidation and regeneration reactions of desulfrrization sorbents are noncatalytic gas-solid reactions. The mathematical modeling of noncatalytic gas-solid reactions is improtant in order to interpret laboratory data and in design and scale-up. Zinc titanate sorbent to manufacture by spray dryer is used in sulfidation and regeneration reactions of desulfuization sorbents. The result which analyzes reaction rate of sulfidation reaction by applying each reactions to modified unreacted core model is that the global reaction rate is controlled by associating with chemical reaction resistance and solid state diffusion resistance. In this case,reaction rate constant is367.67e cm/min and solid state diffusion coefficient is 29.66e cm²/min Also gloval reaction rate of regeneration reaction is controlled only by chemical reaction resistance. In this case, reaction rate constant is 3.45x10e cm/min.
위영호 ( Wi Yeong Ho ),최민 ( Choe Min ),박소진 ( Park So Jin ),류청걸 ( Lyu Cheong Geol ),이중범 ( Lee Jung Beom ) 한국공업화학회 2003 공업화학 Vol.14 No.5
본 연구의 목적은 유동층이나 고속유동층 탈황반응기에 적용할 수 있는 고온고압 아연제 탈황제를 개발하고자 하는 것이다. 이러한 목적을 위하여 가압노즐 분무건조기를 이용하여 아연계 탈황제를 성형 제조하여 ZAC이라 명명하였다. 분무건조 성형된 탈황제 중 ZAC-9를 대상으로 SEM에 의한 형상분석, XRD 분석, BET 표면적 측정, 입자크기 및 분포측정, 내마모도 측정 등 물리적 특성을 분석하였으며, TGA와 고온고압 탈황반응기에서 황읍 수력을 측정하였다. 그 결과 ZAC-9는 구형의 형상과 평균 116 ㎛의 크기를 갖는 등 유동층 공정에 적합한 물리적 특성을 갖추었으며, TGA 황흡수력은 16~21 wt%, 고온고압 탈황반응기에서의 초기값의 50% 이상 유지하는 결과를 나타내었다. The goal of this study was the development of HTHP Zn-based sorbents for adaptation in a fluidized bed desulfurizer or Transport Reactor. For this purpose. zinc-based sorbents using a spray dryer with a pressurized nozzle atomizer was developed and it was named ZAC. For the ZAC series sorbents the physical properties such mean particle size & distribution analysis and attrition ratio analysis for ZAC-9 sorbent were characterized using SEM, BET surface area. and XRD pattern. After the characterizations, TGA & HTHP (High Temperature High Pressure) reactor experiments were carried out for chemical sulfur absorbing capacity. The results showed that sorbents were spherical in shape and the mean particle size was about 116 μm. The attrition resistance was acceptable to be adapted in a fluidized bed desulfurizer. Sulfur absorbing capacity of a fresh sample, measured by TGA was approximately 16-21 wt%, and HTHP sulfur absorbing capacity was high, sustaining more more than 50% of initial value.