초록 ▼

○ 고효율 신 흡수제 개발
- 스크리닝 실험, 흡수평형 실험, 부식 및 열화 실험, BSU 실험, 파일럿 플랜트 실험을 통해 KoSol-1, 2 흡수제 개발
- BSU 실험 결과, MEA 대비 약 17%의 재생 에너지 저감
○ 50 TPD 공정 설계도 작성 및 경제성 평가
- KoSol-2를 적용한 대용량 공정(50 CO₂-ton/day)의 기본설계 및 MEA 대비 상대적 경제성 비교 평가 완료
○ CO2 흡수제 개발의 방법론과 인프라를 새롭게 정립 및 구축
- 흡수제 후보물질

○ 고효율 신 흡수제 개발
- 스크리닝 실험, 흡수평형 실험, 부식 및 열화 실험, BSU 실험, 파일럿 플랜트 실험을 통해 KoSol-1, 2 흡수제 개발
- BSU 실험 결과, MEA 대비 약 17%의 재생 에너지 저감
○ 50 TPD 공정 설계도 작성 및 경제성 평가
- KoSol-2를 적용한 대용량 공정(50 CO₂-ton/day)의 기본설계 및 MEA 대비 상대적 경제성 비교 평가 완료
○ CO2 흡수제 개발의 방법론과 인프라를 새롭게 정립 및 구축
- 흡수제 후보물질 screening 기술, 흡수제 물성평가 기술, 흡수제 내구성 테스트, bench 및 pilot 설비 운용기술, 엔지니어링 기술 확보
○ In-house simulator 개발
- 흡수탑 설계용 In-house simulator
○ 양자역학적 흡수제 분석 및 범용계산 scheme 완성
- 분자모델링을 통해 흡수반응계산을 위한 범용계산 scheme을 완성
○ 연구 성과물
- 흡수제 국내특허 2건 등록(KoSol-1,2), 국외특허 6건 출원
- 논문게재 5편, 학회발표 22건
○ 후속과제의 발굴
- 석탄화력발전소 적용을 위한 후속과제 발굴
- 1, 2단계에 걸쳐 각각 2 TPD 및 50 TPD의 실설비 개발예정

Abstract ▼

Ⅳ. Results
1. Development of new absorbent, 50 TPD process design and economic analysis
As a result of present research activities, we developed new chemical absorbent (KoSol-1,2) and designed 50 TPD process flow diagram successfully. Compared to conventional absorbent (MEA), the capacities of

Ⅳ. Results
1. Development of new absorbent, 50 TPD process design and economic analysis
As a result of present research activities, we developed new chemical absorbent (KoSol-1,2) and designed 50 TPD process flow diagram successfully. Compared to conventional absorbent (MEA), the capacities of new absorbent shows excellent results in most cases (reactivity, Vapor-liquid equilibrium, Degradation, Corrosion and so on). Especially regeneration energy shows drastic reduction (about 17.3%) at the standard operating conditions. and we verified these capacities through the lond-run test (100 hours) from bench scale unit. For the detail design of scale-up process flow diagram, We tested a 2 TPD pilot plant using KoSol-2 absorbent, searched a operating conditions from bench scale unit(2.5 N㎥/hr).
Economic analysis was also evaluated using conventional MEA and newly developed absorbent and this result revealed that new absorbent shows better performance than conventional MEA.
2. Development of new absorbent, 50 TPD process design and economic analysis
We established a new method for the development of CO₂ absorbent including absorbent screening, Vapor-liquid equilibrium, Degradation, Corrosion, BSU(Bench scale unit), Pilot test and so on. From this establishment further improvement of absorbent capacities will be readily accessible.
3. Development of In-house simulator
For the design of 50 TPD process, basic properties including densities, viscosities, surface tension, vapor pressure and heat capacities was evaluated. And In-house simulator for the design of an absorber was also developed.
4. Quantum mechanic analysis of absorbent and development of general calculation scheme
We found that electron donating group enhance the reactivity from the analysis of change of electric charge in the middle of C-N reaction and suggested the optimized molecular structure for the improvement of absorbent capacities from the results of accessibility between chemical absorbent and carbon dioxide. We also developed general scheme for the calculation of absorption reaction through the molecular modelling studies.
5. Research deliverable
Domestic patented about KoSol-1,2 absorbent (2), Apply for a patent (International, 6), Journal publication (5), presentation at the domestic/international conference (22)
6. Searching for a new project
New project was initiated for the application of present work. This initiation is for the validation of performance through the construction of 2TPD / 50TPD test plant and for the application to a commercial scale in the future.

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 전력산업원천기술개발사업 최종보고서 제출서 ... 2
• 제출문 ... 3
• 전력산업원천기술개발사업 최종보고서 초록 ... 4
• SUMMARY ... 8
• CONTENTS ... 11
• 목차 ... 12
• 그림 목차 ... 13
• 표 목차 ... 18
• 제 1 장 연구개발과제의 개요 ... 20
• 제1절 개발기술의 개요 ... 20
• 제2절 기술개발의 목표 및 내용 ... 21
• 제 2 장 국내외 기술개발 현황 ... 24
• 제1절 국내 • 외 관련기술 현황 ... 24
• 제 3 장 연구개발 수행 내용 및 결과 ... 27
• 제1절 반응 메커니즘 해석 및 흡수반응계산을 위한 범용계산 scheme 완성 ... 27
• 제2절 신흡수제 개발 ... 62
• 제3절 흡수탑 설계용 In-house simulator 개발 ... 126
• 제4절 기존 흡수제(MEA)와 개발흡수제(KoSol-2)의 경제성 평가 ... 148
• 제5절 대용량 공정 기본설계(50 TPD) ... 158
• 제 4 장 목표달성도 및 관련분야에의 기여도 ... 162
• 제 5 장 연구개발결과의 활용계획 ... 164
• 제 6 장 연구개발과정에서 수집한 해외과학기술 정보 ... 165
• 제 7 장 참고문헌 ... 166
• 끝페이지 ... 171