초록 ▼

연구개발결과
▪ 수은 제어용 첨착흡착제 개발
- 첨착흡착제 분사를 통한 수은 제어는 흡착제의 기초특성과 분사량에 따라 결정됨. 본 연구에서는 기존 흡착제보다 수은 제어효율이 뛰어난 첨착흡착제를 개발하였음. 첨착 방법은 일반 흡착제에 화학물질을 첨착하였고, 첨착정도에 따른 수은 제어효율은 비표면적(BET)분석과 Lab-scale 고정층 실험을 통해 확인하였음. 실제 공정에서의 적용 가능성을 파악하기 위해 열중량(TGA)분석을 거쳐 최적의 첨착조건을 도출함
- 본 연구에 적용된 첨착활성탄은 현장 조건과 동일한 환경에서

연구개발결과
▪ 수은 제어용 첨착흡착제 개발
- 첨착흡착제 분사를 통한 수은 제어는 흡착제의 기초특성과 분사량에 따라 결정됨. 본 연구에서는 기존 흡착제보다 수은 제어효율이 뛰어난 첨착흡착제를 개발하였음. 첨착 방법은 일반 흡착제에 화학물질을 첨착하였고, 첨착정도에 따른 수은 제어효율은 비표면적(BET)분석과 Lab-scale 고정층 실험을 통해 확인하였음. 실제 공정에서의 적용 가능성을 파악하기 위해 열중량(TGA)분석을 거쳐 최적의 첨착조건을 도출함
- 본 연구에 적용된 첨착활성탄은 현장 조건과 동일한 환경에서 Lab-scale 실험을 통해 수은흡착효율, 파과점 도달시간, 열적 안정성 평가를 수행하였음. Pilot-scale 현장 실험결과 요오드(I) 첨착활성탄의 분사량이 300 mg/㎥일때 98% 이상의 수은 제어효율을 나타내는 것으로 확인하였음
- 발전소에서 배출되는 수은을 제어하기 위한 첨착활성탄의 분사량에 따른 제어효율연구 및 성능평가 등의 다양한 연구 성과를 확보함

▪ 수은 제어용 절곡형 코팅필터 개발
- 코팅필터로서 요구되는 집진효율 및 탈진주기와 더불어 수은 제어효율은 제조된 필터 상에 존재하는 기공분포 및 코팅제의 배합비 등에 따라 결정되는데, 실제 적용현장과 동일한 조건에서의 실험을 거쳐 필터를 제조함
- 본 연구에서 적용된 절곡형 코팅필터는 현장적용을 위한 최적의 적용 조건을 찾기 위해 코팅제의 배합비와 탈진압력을 조절하여 실험한 결과 입자상 수은 처리 효율이 99% 이상으로 중금속을 함유한 미세먼지 제어성능을 확인하였으며, 이는 흡착제 분사시 발생하는 2차 환경오염을 방지할 수 있음
- 강화되는 배출오염물질 규제에 따라 미세먼지와 수은을 동시에 처리할 수 있는 절곡형 코팅필터를 개발함. 코팅 조건 변화를 통한 현장조건에 알맞은 배합비 연구, 개발 필터에 대한 성능평가 등 다양한 연구 성과를 확보함

▪ 석탄화력발전소에서 발생하는 수은 및 미세먼지 배출 문제 해결을 위한 융합형 정전여과집진설비 현장실증
- 석탄화력발전소에 실증 완료한 정전여과집진설비에 수은 제어를 위한 기존 정전여과집진설비 내에 유동해석을 실시하여 노즐의 선정 및 첨착활성탄 분사량 조절 등의 실험을 통해 최적의 흡착제 분사시스템과 코팅필터를 적용함 미세먼지(PM₁₀이하) 및 수은의 높은 제어효율을 확인함
- 기존 한국중부발전(주) 서천화력발전소 내 현장적용 되어있는 정전여과집진 설비에 첨착흡착제 분사 및 코팅필터를 적용하여 평가한 결과 미세먼지(PM₁₀이하)는 99% 이상, 수은은 98% 이상 집진 제어됨을 확인함
- 흡착제 분사시 발생하는 2차 환경오염을 코팅필터의 집진으로 방지할 뿐만 아니라 실증설비의 낮은 차압유지 기술로 집진필터의 수명 연장이 가능함

Abstract ▼

Ⅳ. Results
This paper successfully developed the impregnated adsorbent and manufactured and implemented the impregnated adsorbent spray system and adsorbent coating filter. Furthermore, this paper verified the high-efficiency collection system that could control mercury and fine dust (below PM

Ⅳ. Results
This paper successfully developed the impregnated adsorbent and manufactured and implemented the impregnated adsorbent spray system and adsorbent coating filter. Furthermore, this paper verified the high-efficiency collection system that could control mercury and fine dust (below PM₁₀) generated from the combustion exhaust gas treatment process in a coal-fired thermal power plant.

The treatment process in the coal-fired thermal power plant with the electrostatic bag filter comprised an electrostatic filter and wet-type desulfurization system. Convergence-type electrostatic bag filter performance was assessed by connecting the system in this paper to the back of the electrostatic filter. Dust was measured by air pollution process test approach, and mercury was measured and analyzed by Ontario Hydro Method of USEPA.

In accordance with the test, the mercury control efficiency by the electrostatic bag filter applying impregnated activated carbon and coating filter was over 98%, and the dust collection efficiency of fine dust (below PM₁₀) was higher than 99.9%. The analysis verified that the convergence-type electrostatic bag filter kept the distinguished fine dust collection efficiency of the existing electrostatic bag filter and high efficiency in controlling mercury. Furthermore, it was verified that its technology could cope with the legal regulations on mercury and fine dust, which have been gradually intensified in the world.
For assessment on the economic value and environmental effect of the system, the operating conditions were changed and compared, including commercial activated carbon in Korea and abroad and control of spray amount. Mercury was changed into particle materials by the physical adsorption of mercury when spraying activated carbon. As the spray amount of adsorbent increased, the mercury control efficiency also increased.

As a result, when spraying the domestic activated carbon of 300 mg/㎥ for the mercury control efficiency of 90%, the mercury control efficiency reached up to 93%. In the case of the mercury control efficiency of 95% in the same spray condition, the mercury control efficiency reached over 99%. In addition, this paper identified the optimum operating condition for mercury control, keeping the fine dust collection efficiency to over 99.9%. Furthermore, the mercury control performance of over 79% was achieved only by the coating filter. The environmental stability was secured by solving the problem related to the reuse of flying ash when spraying powder adsorbent.