이산화탄소 포집공정을 위한 Diethanolamine 수용액의 기-액 상평형 (Vapor Liquid Equilibrium of Aqueous Diethanolamine Solution for Carbon Dioxide Capture Processes)

서지정보

· 발행기관 : 대한환경공학회
· 수록지 정보 : 대한환경공학회지 / 45권 / 2호 / 119 ~ 126페이지
· 저자명 : 신헌용, 김진호

초록

목적: 지구온난화를 일으키는 이산화탄소(CO2)와 황화수소(H2S)와 같은 산성가스는 화학공정에서 주로 발생된다. 산성가스를 감축하기 위한 기술로는 연소후 포집 공정이 대표적인데 이산화탄소 흡수공정에서 주로 사용되는 Alkanolamine 수용액은 가장 대표적인 화학적흡수제로 사용되고 있으며, 다양한 화학 공정에서 산성 가스를 처리하기 위해 엔지니어링 설계에서 흡수제 혼합물의 기체-액체 평형의 열역학적 데이터는 공정설계와 운전의 경제성에 중요하다. 본 연구에서는 2차 아민인 DEA를 이산화탄소 흡수공정에 사용할 수 있도록 물+DEA의 기-액평형 데이터를 측정하여 새로운 이산환탄소 흡수 공정설계에 활용할 수 있도록 한다. 방법: water + DEA(diethanolamine) 혼합물의 기-액 평형 데이터를 HSGC(Headspace Gas Chromatography) 를 이용하여 393.15 K의 등온조건에서 측정하였다. 측정된 기-액 평형 데이터는 활동도 계수 모델인 NRTL을 이용하여 상관하였다. 또한, 흡수제 혼합물의 추가적인 열역학적 데이터로써 밀도계(Anton Paar DMA４５００）를 이용하여 온도 303.15 K~333.15 K에서 DEA 수용액 혼합물의 밀도를 측정하였다. 측정된 혼합물의 밀도 데이터를 과잉부피로 변환하였고 Redilch-Kister-Muggianu 식을 이용하여 과잉부피 데이터를 상관하였다.

영어초록

Objective: Acid gases such as carbon dioxide (CO2) and hydrogen sulfide (H2S) that cause global warming are mainly generated in chemical processes. As a technology for reducing acid gas, the post-combustion capture process is representative. Aqueous alkanolamine solution, which is mainly used in the carbon dioxide absorption process, is used as the most representative chemical absorbent. Thermodynamic data of vapor-liquid equilibrium are important for the economics of process design and operation. In this study, vapor-liquid equilibrium data of water + DEA are measured so that DEA, a secondary amine, can be used in the carbon dioxide absorption process, so that it can be used for designing a new carbon dioxide absorption process. Methods: Vapor-liquid equilibrium data of a mixture of water + DEA (diethanolamine) were measured under isothermal conditions of 393.15 K using HSGC (Headspace Gas Chromatography). The measured vapor-liquid equilibrium data were correlated using NRTL, an activity coefficient model. In addition, as additional thermodynamic data of the absorbent mixture, the density of the DEA aqueous mixture was measured at a temperature of 303.15 K to 333.15 K using a density meter (Anton Paar DMA4500). The measured density data of the mixture was converted into excess volume, and the excess volume data was correlated using the Redilchi-Kister-Muggianu equation.

참고자료

· 없음