배연탈황공정에서 석회석의 황산화물 제거효율은 탄산칼슘 함유량, 입자크기, 불순물의 조성 및 결합형태, 열분해 및 가스확산 특성 등의 물리화학적 특성으로부터 영향을 받는 것으로 알려져 있다. 그러나 국내의 경우 석회석 자원과 관련한 산업 품질기준 및 탈황용 석회석의 평가방법으로 활용 가능한 습식 및 로내탈황용 석회석의 특성 연구가 부족한 상황으로, 산업 현장에 효율적으로 활용하는데 필요한 체계적인 분석방법을 기반으로 한 지속적인 연구 및 조사가 필요하다. 이에 본 연구에서는 국내산 고품위석회석을 대상으로 배연탈황공정에 적합한 석회석이 가진 고유한 특성을 분석하여 최적의 활용방안을 제시하고자 하였다. 이를 위해 광물학적 결정구조와 생성 시기가 다른 8종의 석회석을 대상으로 ...
배연탈황공정에서 석회석의 황산화물 제거효율은 탄산칼슘 함유량, 입자크기, 불순물의 조성 및 결합형태, 열분해 및 가스확산 특성 등의 물리화학적 특성으로부터 영향을 받는 것으로 알려져 있다. 그러나 국내의 경우 석회석 자원과 관련한 산업 품질기준 및 탈황용 석회석의 평가방법으로 활용 가능한 습식 및 로내탈황용 석회석의 특성 연구가 부족한 상황으로, 산업 현장에 효율적으로 활용하는데 필요한 체계적인 분석방법을 기반으로 한 지속적인 연구 및 조사가 필요하다. 이에 본 연구에서는 국내산 고품위석회석을 대상으로 배연탈황공정에 적합한 석회석이 가진 고유한 특성을 분석하여 최적의 활용방안을 제시하고자 하였다. 이를 위해 광물학적 결정구조와 생성 시기가 다른 8종의 석회석을 대상으로 분쇄 일지수 및 수화활성도 시험법을 포함한 물리화학적 특성분석을 수행하였으며, 3종의 습식 배연탈황 반응 실험 및 1종의 로내탈황 반응 실험을 통한 탈황특성을 연구하였다. 결정크기가 큰 반자형의 세립질 석회석의 경우 분쇄에 필요한 에너지가 상대적으로 많이 필요하고 분쇄 후 입자크기도 비교적 큰 것으로 나타났다. 미립질 석회석은 분쇄에너지는 낮았으며 분쇄 후 입자크기도 작아 분쇄특성이 우수하였다. 그러나 비결정질 석회석의 경우 분쇄 후 입도분포 특성에 따라 선택적인 활용이 필요할 것으로 판단된다. 수화활성도가 높은 4종의 석회석의 경우 평균 기공 크기가 0.05㎛ 내외이며 기공면적이 큰 특성을 나타내었으나, 로내탈황 실험결과 단시간에 기공막힘 현상이 발생하여 반응성이 감소하였다. 이에 비해 평균 기공 크기가 0.1㎛ 이상이며 소성온도에 따른 기공크기 변화가 적은 비결정질 석회석의 경우 수화활성도는 낮으나 SO2 가스 흡착이 상대적으로 오래 지속되어 로내탈황 특성이 우수한 것으로 나타났다. 액상 중화적정 실험결과 석회석 입자의 크기가 감소함에 따라 중화적정 성능 차이가 감소하는 것으로 나타나 분쇄효율이 높은 석회석이 습식배연탈황 용도에 적합한 것으로 판단된다. 그리고 고품위석회석의 특성상 불순물에 의한 영향은 거의 없으며, 석회석의 수화활성도가 결정크기 및 구조에 영향을 받는데 반해 용해속도와 결정특성 간의 관련성은 적은 것으로 판단된다. 그리고 결정도가 높은 세립질 석회석의 경우 로내탈황 반응 시 초기 흡수성능은 높으나 미세기공으로 인한 기공막힘으로 탈황효율이 급격히 낮아지는 문제가 발생하였다. 결정크기가 유사한 석회석의 경우 결정화도가 증가할수록 미세기공이 많이 형성되어 로내탈황 효율이 감소할 수 있다. 이에 따라 대부분 결정질 석회석의 특성이 있는 국내산 고품위석회석의 경우 결정구조와 분쇄특성에 따른 선택적 활용 시 탈황효율을 향상시킬 수 있을 것으로 판단된다.
배연탈황공정에서 석회석의 황산화물 제거효율은 탄산칼슘 함유량, 입자크기, 불순물의 조성 및 결합형태, 열분해 및 가스확산 특성 등의 물리화학적 특성으로부터 영향을 받는 것으로 알려져 있다. 그러나 국내의 경우 석회석 자원과 관련한 산업 품질기준 및 탈황용 석회석의 평가방법으로 활용 가능한 습식 및 로내탈황용 석회석의 특성 연구가 부족한 상황으로, 산업 현장에 효율적으로 활용하는데 필요한 체계적인 분석방법을 기반으로 한 지속적인 연구 및 조사가 필요하다. 이에 본 연구에서는 국내산 고품위석회석을 대상으로 배연탈황공정에 적합한 석회석이 가진 고유한 특성을 분석하여 최적의 활용방안을 제시하고자 하였다. 이를 위해 광물학적 결정구조와 생성 시기가 다른 8종의 석회석을 대상으로 분쇄 일지수 및 수화활성도 시험법을 포함한 물리화학적 특성분석을 수행하였으며, 3종의 습식 배연탈황 반응 실험 및 1종의 로내탈황 반응 실험을 통한 탈황특성을 연구하였다. 결정크기가 큰 반자형의 세립질 석회석의 경우 분쇄에 필요한 에너지가 상대적으로 많이 필요하고 분쇄 후 입자크기도 비교적 큰 것으로 나타났다. 미립질 석회석은 분쇄에너지는 낮았으며 분쇄 후 입자크기도 작아 분쇄특성이 우수하였다. 그러나 비결정질 석회석의 경우 분쇄 후 입도분포 특성에 따라 선택적인 활용이 필요할 것으로 판단된다. 수화활성도가 높은 4종의 석회석의 경우 평균 기공 크기가 0.05㎛ 내외이며 기공면적이 큰 특성을 나타내었으나, 로내탈황 실험결과 단시간에 기공막힘 현상이 발생하여 반응성이 감소하였다. 이에 비해 평균 기공 크기가 0.1㎛ 이상이며 소성온도에 따른 기공크기 변화가 적은 비결정질 석회석의 경우 수화활성도는 낮으나 SO2 가스 흡착이 상대적으로 오래 지속되어 로내탈황 특성이 우수한 것으로 나타났다. 액상 중화적정 실험결과 석회석 입자의 크기가 감소함에 따라 중화적정 성능 차이가 감소하는 것으로 나타나 분쇄효율이 높은 석회석이 습식배연탈황 용도에 적합한 것으로 판단된다. 그리고 고품위석회석의 특성상 불순물에 의한 영향은 거의 없으며, 석회석의 수화활성도가 결정크기 및 구조에 영향을 받는데 반해 용해속도와 결정특성 간의 관련성은 적은 것으로 판단된다. 그리고 결정도가 높은 세립질 석회석의 경우 로내탈황 반응 시 초기 흡수성능은 높으나 미세기공으로 인한 기공막힘으로 탈황효율이 급격히 낮아지는 문제가 발생하였다. 결정크기가 유사한 석회석의 경우 결정화도가 증가할수록 미세기공이 많이 형성되어 로내탈황 효율이 감소할 수 있다. 이에 따라 대부분 결정질 석회석의 특성이 있는 국내산 고품위석회석의 경우 결정구조와 분쇄특성에 따른 선택적 활용 시 탈황효율을 향상시킬 수 있을 것으로 판단된다.
It was found that the SOx removal efficiency of limestone in flue gas desulfurization process is affected by physicochemical characteristics such as calcium carbonates contents, composition and bonding structure of impurities, and thermal decomposition and gas properties. The crystalline structure a...
It was found that the SOx removal efficiency of limestone in flue gas desulfurization process is affected by physicochemical characteristics such as calcium carbonates contents, composition and bonding structure of impurities, and thermal decomposition and gas properties. The crystalline structure and particle size, two important criteria for assessing desulfurization of limestone, have been established by Korean industrial quality standards addressing the survey and use of limestone resource. However, the case studies and database are limited compared to developed countries. The purpose of this study was to investigate the appropriate characteristics of limestone for flue gas desulfurization process by performing physicochemical analyses such as grindability and hydraulic reactivity tests on Korean high Ca limestone. For the purpose, the physicochemical analyses were performed to investigate the unique desulfurization properties of eight kinds of limestones with various mineralogical crystal structures and ages and three kinds of wet flue gas desulfurization reaction experiments and a in-furnace desulfurization reaction experiment were performed to determine desulfurizaton efficiency in circumstances simulating actual desulfurization process It was found that the fine crystalline subhedral limestone with coarse crystal requires high energy for grinding and have relatively coarse grain after grinding, while amorphous and very fine crystalline euhedral limestone requires low energy for grinding and have relative fine grain after grinding, suggesting a selective usage. The four kinds of limestones with high hydraulic reactivity were found to have around 0.05 ㎛ of mean pore size and high porosity, however considered to have low performance because of pore plugging phenomenon in-furnace desulfurization experiment. On the contrary, the amorphous limestone with over 0.1 ㎛ of mean pore size was found to have excellent in-furnace desulfurization property due to low variability in pore size by sintering temperature. The results of liquid-state neutralization titration experiment showed that the neutralization titration performance decreased as the limestone particle size reduced, suggesting that the limestones with high grindability is allowed to be used in wet flue gas desulfurization despite the low neutralization performance. It was also found that the impurities has little or no effects because of the nature of high grade limestone. It was shown that the hydration efficiency which is dependent on crystalline of limestone had little association with dissolving velocity. In case of the fine crystalline limestone with high crystallinity, In-Furnace desulfurization reaction is high at the beginning of adsorption performance. But the desulfurization efficiency is sharply lower because of pore plugging by fine porosity. And limestone with similar crystalline size, desulfurization efficiency may decrease that many fine porosity formed by increased degree of crystallization. Domestic high-Ca limestones with most crystalline properties. It is considered that desfulfurization efficiency can improve that desulfurization limestones optionally used crystalline structure and grinding properties.
It was found that the SOx removal efficiency of limestone in flue gas desulfurization process is affected by physicochemical characteristics such as calcium carbonates contents, composition and bonding structure of impurities, and thermal decomposition and gas properties. The crystalline structure and particle size, two important criteria for assessing desulfurization of limestone, have been established by Korean industrial quality standards addressing the survey and use of limestone resource. However, the case studies and database are limited compared to developed countries. The purpose of this study was to investigate the appropriate characteristics of limestone for flue gas desulfurization process by performing physicochemical analyses such as grindability and hydraulic reactivity tests on Korean high Ca limestone. For the purpose, the physicochemical analyses were performed to investigate the unique desulfurization properties of eight kinds of limestones with various mineralogical crystal structures and ages and three kinds of wet flue gas desulfurization reaction experiments and a in-furnace desulfurization reaction experiment were performed to determine desulfurizaton efficiency in circumstances simulating actual desulfurization process It was found that the fine crystalline subhedral limestone with coarse crystal requires high energy for grinding and have relatively coarse grain after grinding, while amorphous and very fine crystalline euhedral limestone requires low energy for grinding and have relative fine grain after grinding, suggesting a selective usage. The four kinds of limestones with high hydraulic reactivity were found to have around 0.05 ㎛ of mean pore size and high porosity, however considered to have low performance because of pore plugging phenomenon in-furnace desulfurization experiment. On the contrary, the amorphous limestone with over 0.1 ㎛ of mean pore size was found to have excellent in-furnace desulfurization property due to low variability in pore size by sintering temperature. The results of liquid-state neutralization titration experiment showed that the neutralization titration performance decreased as the limestone particle size reduced, suggesting that the limestones with high grindability is allowed to be used in wet flue gas desulfurization despite the low neutralization performance. It was also found that the impurities has little or no effects because of the nature of high grade limestone. It was shown that the hydration efficiency which is dependent on crystalline of limestone had little association with dissolving velocity. In case of the fine crystalline limestone with high crystallinity, In-Furnace desulfurization reaction is high at the beginning of adsorption performance. But the desulfurization efficiency is sharply lower because of pore plugging by fine porosity. And limestone with similar crystalline size, desulfurization efficiency may decrease that many fine porosity formed by increased degree of crystallization. Domestic high-Ca limestones with most crystalline properties. It is considered that desfulfurization efficiency can improve that desulfurization limestones optionally used crystalline structure and grinding properties.
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