음이온교환수지를 이용한 CO₂ 흡수 공정시 발생하는 열안정성염 처리 특성

• Published in: Clean Technology, 21(1) Vol. 21; no. 1; pp. 22 - 32
• Main Authors: 박경빈(Kyung-Bin Park), 조준형(Jun-Hyoung Cho), 전수빈(Soo-Bin Jeon), 임유영(You-Young Lim), 오광중(Kwang-Joong OH)
• Format: Journal Article
• Language: Korean
• Published: 한국청정기술학회 01.03.2015
• Subjects: 화학공학; CO₂ adsorption process; Anion exchange resin; Heat stable salts; 열안정성염; 음이온교환수지; CO₂ 흡수 공정
• ISSN: 1598-9712; 2288-0690
• DOI: 10.7464/ksct.2015.21.1.022

본 연구에서는 CO2를 흡수하는 아민용액에서 성능 저하의 원인이 되는 HSS를 제거하기 위해 음이온교환수지를 이용한HSS의 처리특성을 제시하고자 한다. 최적 HSS 제거효율은 수지 SAR10을 0.05 g/mL 사용할 때 316 K, pH 12에서 96.1%로나타났다. 또한 최적 수지 재생효율은 NaOH 농도 3 M, 316 K에서 78.8%로 나타났다. HSS의 흡착은 Freundlich 모델에 가장잘 부합하였으며 흡착 동력 크기를 보았을 때 수지를 이용한 HSS의 제거가 용이한 것으로 나타났다. 흡착 선택계수의 경우전자가, 원자가가 클수록 높게 나타났고 탈착 선택계수는 이와 반대의 경향을 나타냈다. 연속식 HSS 처리시 오염시료 13.3BV를 최적으로 처리할 수 있었으며, 5.2 BV가 최적 NaOH 소모량으로 나타났다. In this study, we studied the characteristics of ion exchange for treatment of HSS (heat stable salts) which causeperformance reduction in CO2 gas capture amine solution using anion exchange resins. The optimum HSS removal efficiency,96.1% was obtained when using strong base anion exchange resin SAR10 at dosage 0.05 g/mL, 316 K, pH 12 and the best resinregeneration efficiency, 78.8% was obtained using NaOH solution of 3 M at 316 K. The adsorption data were described well bythe Freundlich model and the sorption intensity(n) was 2.0951 lying within the range of favorable adsorption. The adsorptionselectivity coefficients were increased by increasing valences and size of ion and desorption selectivity coefficients showed acontradictory tendency to adsorption selectivity coefficients. By continuous HSS removal experiments, 13.3 BV of HSS contaminatedsolution was effectively treated and the optimum NaOH solution consumption was 5.2 BV to regenerate resins. KCI Citation Count: 1