초록 ▼

1. 최종목표
· 탈황시설 폐촉매로부터 유가금속을 회수하는 공정개선과 최적 조업조건 확립
· 폐촉매로부터 유가금속 회수을 회수하여 고부가 가치 유용자원 생산
· 원료/중간물질 분석과 bench scale 실험결과를 이용하여 현장 적용에 적용하여안정적이며 효율적 운전모드 확립
· 폐기물의 자원순환형 (Zero Emission ) 공정 확립
2. 개발내용 및 결과
· 원료/중간물질 성분분석과 bench scale 실험결과를 이용하여 안정적이며 효율적운전 기술 확립
· 유분회수공정에서 유분제거에 따른

1. 최종목표
· 탈황시설 폐촉매로부터 유가금속을 회수하는 공정개선과 최적 조업조건 확립
· 폐촉매로부터 유가금속 회수을 회수하여 고부가 가치 유용자원 생산
· 원료/중간물질 분석과 bench scale 실험결과를 이용하여 현장 적용에 적용하여안정적이며 효율적 운전모드 확립
· 폐기물의 자원순환형 (Zero Emission ) 공정 확립
2. 개발내용 및 결과
· 원료/중간물질 성분분석과 bench scale 실험결과를 이용하여 안정적이며 효율적운전 기술 확립
· 유분회수공정에서 유분제거에 따른 원 폐촉매 막힘 현상을 해소하기 위한 최적운전 확립
· 소다배소시설의 적정온도/체류시간 및 유황 성분 감소를 위한 공정 개선
· 공정별 에너지 수지를 계산하여 kiln내 $900^{\circ}C$ 이상의 온도를 유지할 수 있도록열분해 공정을 생략하고 직접 kiln내 투입할 경우와 현공정과의 문제점/개선점을비교 검토하여 최적 공정을 선택
· 각 공정별 배출물질의 화학분석 결과를 운전조건을 feedback시켜 trial anderror 방법으로 품질 분석을 통해 적정 조업조건 확립
v 운전조건: 폐촉매 종류별 혼합비, 폐촉매/$Na_{2}CO_{3}$ 적정혼합비, $Na_{2}CO_{3}$의 과잉율,배소시설의 적정운도/체류시간, kiln내 온도분포
v 품질분석 항목: 폐기물 삼성분, 발열량, 원소분석, 배소촉매의 성분 및 S/P성분,TGA, DGA, XRD, SEM, ICP 분석
· 배소전과 배소중 발생되는 유분과 폐열의 재활용을 통한 에너지 절약을 위한 공정 개선안과 대기오염방지시설의 개선안 제시
3. 사업성과
○ 기술적 성과
· 본 사업은 애로기술 해결과제로 안정적 운전을 위한 know-how가 필요한 산업분야로 산학협동을 통해 전문기술과 현장경험을 바탕으로 폐자원으로부터 고품질 유가금속(V, Mo) 생산
· 탈황 폐촉매 배소과정은 Art와 같이 경험과 고도의 운전기술이 필요한 분야로철저한 운전조건에 따른 생산품 품질관리로 이윤 극대화.
· 국내 3∼4개의 업체에서 이와 같은 안정적/고품질 생산을 위해 어려움을 겪고있으나 본격적인 생산이 이루어질 경우 바젤국제협약에 의해 유해폐기물 국가간이동 금지에 대한 기술로 기여함.
○ 경제적 성과
· 탈황시설 폐촉매로부터 수입에 의존하는 고가의 V과 Mo을 회수하면 년간 1,800억원 수입대체 효과가 있슴.
· 본 기술의 안정화 단계에 이루면 탈황시설 이외 자동차 배기가스 정화 촉매 및각종 화학산업에서 이용되고 폐기되는 폐촉매 회수 사업에 파급효과가 있슴.
· 폐촉매로부터 유용금속을 추출하여 처리함으로써 매립 등에 발생할 수 있는토양/수질 등의 환경오염 방지에 따른 폐기물 처리비용 절감
○ 활용성과
· 본 기술은 현재 사업화 단계로 고품질 생산과 저비용/고효율 운전을 위한 공정개선과 안정적 운전을 위한 시험운전 단계로 문제점(애로기술)을 해결하여 처리공정을 정상화시켜 고품질 유가금속을 생산하는 상업단계에 도달시킬 수 있는기술 확립
· 폐기물처리 산업이 더 이상 혐오산업이 아니고 고부가 가치를 창출할 수 있는산업이라는 사회적 공감대를 형성하여 폐기물처리 산업을 발전시킬 수 있는계기 마련
4. 향후추진계획
· 본 기술은 현재 사업화 단계로 고품질 생산과 저비용/고효율 운전을 위한 공정개선과 안정적 운전을 위한 시험운전 단계로 문제점(애로기술)을 해결하여 처리공정을정상화시켜 고품질 유가금속을 생산하는 상업단계에 도달시킬 수 있는 기술 확립.
· 배소과정후 수침출 공정이 안정화되지 못한 단계로 수침출 공정에서 수율 향상과 불순물(S/P) 함량을 최소화 할 수 있는 추가 기술개발이 필요함.
· 수침출 공정후 잔재물에 포함된 Ni 회수 공정개발이 필요하나 아직 Ni 회수공정상업화 기술이 확보되지 못한 상태로 이에 대한 기술개발이 필요함.

목차 Contents

• 표지 ...1
• 최종보고서제출서 ...2
• 참여기관 최종보고서 제출내역 ...3
• 사업비 사용실적보고서 ...4
• 1. 과제별 비목집계 총괄표 ...4
• 2. 공동운영비 세부 집행내역 ...5
• 3. 과제별 세부 집행내역 ...7
• 개발결과의견서 ...11
• 최종보고요약서(초록) ...12
• 목 차 ...15
• 제 1 장 서 론 ...16
• 제 1 절 개발 대상기술 개요 ...16
• 제 2 절 기술개발의 필요성 및 중요성 ...16
• 제 3 절 국내.외 시장 규모 및 기술 현황 ...17
• 제 2 장 과제 개발 내용 및 방법 ...19
• 제 1 절 개발목표 ...19
• 제 2 절 개발내용 및 범위 ...19
• 제 3 장 탈황 폐촉매 발생 및 처리 현황 ...21
• 제 1 절 폐촉매 발생 현황 ...21
• 제 2 절 국내 석유화학공업 폐촉매 발생 현황 ...21
• 제 4 장 탈황 폐촉매 유가금속 회수기술 이론적 배경 ...24
• 제 1 절 정유시설 탈황공정과 탈황촉매 비활성화 개요 ...24
• 제 2 절 고온 소다배소를 이용한 V/Mo 회수기술 ...25
• 제 3 절 탈황 폐촉매의 안정적 처리 ...29
• 제 5 장 탈황 폐촉매 유가금속(Mo/V) 회수 공정 문제점 진단 ...30
• 제 1 절 기본 화학분석 data 부족 ...30
• 제 2 절 공정 개선을 위한 진단 ...31
• 제 6 장 탈황 폐촉매 유가금속(Mo/V) 효율적 회수를 위한 실험결과 고찰 ...34
• 제 1 절 탈황 폐촉매 종류에 따른 가연성 물리/화학적 성분 분석 결과 ...34
• 제 2 절 유분회수기(열분해시설) 시간에 따른 감량율 ...37
• 제 3 절 배소시간에 따른 C/H/S/N/O 분석 ...38
• 제 4 절 전처리 배소로(1차 배소로) 운전조건 분석 ...40
• 제 5 절 배소촉매 및 수침출 생성물의 불순물(S/P) 분석 ...41
• 제 6 절 원소분석결과와 열수지를 이용한 대기오염배출농도 및 연소로 온도추정 ...43
• 제 7 절 대기오염물질 제어 ...45
• 제 7 장 결 언 ...50
• 제 1 절 개발 내용 (현장애로기술 해결내용) ...50
• 제 2 절 사업 성과 ...50
• 제 3 절 향후 추진 계획 ...51
• 부록 ...52
• I Molybdenium 및 Vanadium (V) 특성 ...52
• II 배소로 열손실 계산 근거 ...55
• III 배출가스 농도 및 배소로 온도 추정 계산 ...56