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신 흡수제(KoSol-5)를 적용한 0.1 MW급 Test Bed CO2 포집 성능시험
0.1 MW Test Bed CO2 Capture Studies with New Absorbent (KoSol-5) 원문보기

공업화학 = Applied chemistry for engineering, v.27 no.4, 2016년, pp.391 - 396  

이정현 (한전전력연구원 창의미래연구소) ,  김범주 (한전전력연구원 창의미래연구소) ,  신수현 (한전전력연구원 창의미래연구소) ,  곽노상 (한전전력연구원 창의미래연구소) ,  이동욱 (한전전력연구원 창의미래연구소) ,  이지현 (한전전력연구원 창의미래연구소) ,  심재구 (한전전력연구원 창의미래연구소)

초록
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한전 전력연구원에서 개발한 고효율 아민계 습식 $CO_2$ 흡수제(KoSol-5)를 적용하여 0.1 MW급 Test Bed $CO_2$ 포집 성능시험을 수행하였다. 500 MW급 석탄화력발전소에서 발생되는 연소 배가스를 적용하여 하루 2톤의 $CO_2$를 처리할 수 있는 연소 후 $CO_2$ 포집기술의 성능을 확인하였으며 또한 국내에서는 유일하게 재생에너지 소비량을 실험적으로 측정함으로써 KoSol-5 흡수제의 성능에 대한 신뢰성 있는 데이터를 제시하고자 하였다. 그리고 주요 공정변수 운전 및 흡수탑 인터쿨링 효율 향상에 따른 에너지 저감 효과를 테스트하였다. 흡수탑에서의 $CO_2$ 제거율은 국제에너지기구 산하 온실가스 프로그램(IEA-GHG)에서 제시하는 $CO_2$ 포집기술 성능평가 기준치($CO_2$ 제거율: 90%)를 안정적으로 유지하였다. 또한 흡수제(KoSol-5)의 재생을 위한 스팀 사용량(재생에너지)은 $2.95GJ/tonCO_2$가 소비되는 것으로 산출되었는데 이는 기존 상용 흡수제(MEA, Monoethanol amine)의 평균 재생에너지 수준(약 $4.0GJ/tonCO_2$) 대비 약 26% 저감 된 수치이다. 본 연구를 통해 한전 전력연구원에서 개발한 KoSol-5 흡수제 및 $CO_2$ 포집 공정의 우수한 $CO_2$ 포집 성능을 확인할 수 있었고, 향후 본 연구에서 성능이 확인된 고효율 흡수제(KoSol-5)를 실증급 $CO_2$ 포집플랜트에 적용할 경우 $CO_2$ 포집비용을 크게 낮출 수 있을 것으로 기대된다.

Abstract ▼ AI-Helper 아이콘AI-Helper

The absorption efficiency of amine $CO_2$ absorbent (KoSol-5) developed by KEPCO research institute was evaluated using a 0.1 MW test bed. The performance of post-combustion technology to capture two tons of $CO_2$ per day from a slipstream of the flue gas from a 500 MW coal-fi...

주제어

# $CO_2$ capture   #test bed   #KoSol-5 absorbent   #regeneration energy   #chemical absorption  

AI 본문요약
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문제 정의

  • 우수한 성능의 흡수제는 높은 이산화탄소 흡수/탈거 능력만이 아니라 부식 및 열화에 대한 내구성을 가져야 한다. 따라서 본과제에서는 부식 및 열화에 대한 내구성이 우수한 흡수제를 개발하고또한 흡수제의 내구성을 향상시키기 위한 연구를 진행하였다. 또한,한전 전력연구원에서 개발한 저에너지 소비형 고효율 CO2 흡수제(KoSol-5)를 0.
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
화석연료의 무분별한 사용으로 인한 온실가스의 배출이 야기하는 문제점은? 화석연료의 무분별한 사용으로 인한 온실가스의 배출은 지구 온난화 현상을 가속화 하고 있으며, 이를 해결하기 위해 전 세계적으로 온실가스 감축을 위한 연구 및 제도를 강화하고 있다. 국내 석탄화력발전소는 국내 전력생산량의 약 40%를 차지하는 주요 발전원[1]이면서 주요 온실가스 배출원이다.
높은 흡수제의 성능에 대하여 요구되는 것은 무엇인가? 습식 흡수제를 이용한 CO2 포집공정에서 가장 중요한 것은 흡수제의 성능이다. 우수한 성능의 흡수제는 높은 이산화탄소 흡수/탈거 능력만이 아니라 부식 및 열화에 대한 내구성을 가져야 한다. 따라서 본과제에서는 부식 및 열화에 대한 내구성이 우수한 흡수제를 개발하고또한 흡수제의 내구성을 향상시키기 위한 연구를 진행하였다.
국내 석탄화력발전소는 국내 전력생산량의 약 몇퍼센트를 차지하는가? 화석연료의 무분별한 사용으로 인한 온실가스의 배출은 지구 온난화 현상을 가속화 하고 있으며, 이를 해결하기 위해 전 세계적으로 온실가스 감축을 위한 연구 및 제도를 강화하고 있다. 국내 석탄화력발전소는 국내 전력생산량의 약 40%를 차지하는 주요 발전원[1]이면서 주요 온실가스 배출원이다. 따라서 석탄화력발전소에서 대량으로 발생하는 온실가스를 감축하기 위한 연구가 활발히 진행 중에 있다.
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참고문헌 (11)

  1. KPX, Power System Performance Report 2011, 298 (2012). 

  2. J. H. Lee, N. S. Kwak, I. Y. Lee, K. R. Jang, and J. G. Shim, Performance and economic analysis of domestic supercritical coal-fired power plant with post-combustion $CO_2$ capture process, Korean Chem. Eng. Res., 50(2), 365-370 (2012). 

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  3. A. B. Rao and E. S. Rubin, A technical, economic and environmental assessment of amine-based $CO_2$ capture technology for power plant greenhouse gas control, Environ. Sci. Technol., 36, 4467-4473 (2005). 

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  10. J. H. Lee, J. H. Kim, I. Y. Lee, K. R. Jang, and J. G. Shim, Bench scale carbon dioxide from the flue gas by monoethanolamine, J. Chem. Eng. Jpn., 43, 720-726 (2010). 

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  11. P. H. M. Feron and C. A. Hendriks, $CO_2$ capture process principles and costs, Oil Gas Sci. Technol., 60(3), 451-459 (2005). 

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