Serine 칼륨염 수용액의 이산화탄소 흡수특성 (Absorption of Carbon Dioxide into Aqueous Potassium Salt of Serine)

서지정보

· 발행기관 : 대한환경공학회
· 수록지 정보 : 대한환경공학회지 / 31권 / 7호 / 505 ~ 514페이지
· 저자명 : 송호준, 이승문, 이준호, 박진원, 장경룡, 심재구, 김준한

초록

지구온난화 원인물질인 이산화탄소의 신규 흡수제로 serine 칼륨염을 제안하였고, serine 칼륨염의 이산화탄소 흡수특성을 monoethanolamine(MEA)의 결과와 비교하고 평가하였다. 비분산적외선 방식의 CO2 분석기를 장착한 스크리닝 장치와 흡
수평형 측정장치를 이용하여 각 흡수제의 CO2 흡수/탈거 성능을 속도론적∙양적으로 분석하였다. Serine 칼륨염의 유효 CO2 부하능은 0.425로써 MEA의 0.230보다 거의 두 배나 높았으며, cyclic capacity는 각각 0.354와 0.298로써 serine 칼륨염이
더 우수하였다. 한편 serine 칼륨염의 반응속도는 CO2 부하능이 0.1 이상에서 급격히 감소하여 MEA의 절반을 유지하였다. 흡수속도 증대를 위해 반응 촉진제로 piperazine과 tetraethylenepentamine을 혼합한 결과 각 경우 포화 CO2 부하능이 13.7%, 18.7% 증대되었다. Serine의 카르복실기에 서로 다른 종류의 금속을 치환하였을 때(Li+, Na+, K+), serine 칼륨염의 CO2 흡수량이 나트륨염과 리튬염에 비해 각각 29.2%, 35.0% 높았다. 비슷한 기본구조를 가진 아미노산인 valine과 isoleucine 칼륨염의 흡수실험 결과, 벌키한 side group의 영향으로 인해 흡수속도가 serine 칼륨염에 비해 다소 느렸다. 반응 중 발생하는 침전과 이의 긍정적 이용 방법을 문헌에 근거하여 제안하였다.

영어초록

Aqueous potassium salt of serine was proposed as an alternative CO2 absorbent to monoethanolamine (MEA) and its CO2 absorption characteristics were studied. The experiment has been conducted using screening test equipment with NDIR type gas analyzer and vapor-liquid equilibrium apparatus. CO2 absorption/desorption rate and net amount of CO2 absorbed in cyclic process are the criteria to assess the CO2 absorption characteristics in this study. Effective CO2 loading of potassium salt of serine
and MEA are 0.425 and 0.230 respectively. Cyclic capacities are 0.354 and 0.298 for potassium salt of serine and MEA. The absorption rate of the potassium serinate decreased sharply at CO2 loading is 0.1 and were maintained approximately at half of MEA. To enhance the absorption rate of aqueous potassium salt of serine, small quantities of rate promoters, namely piperazine and tetraethylenepentamine were blended, so that rich CO2 loading were increased by 13.7% and 18.7% respectively. The rich CO2
loading of potassium salt of serine was 29.2% and 35.0% higher than those of aqueous sodium and lithium salt of serine, respectively. The absorption rate of potassium salt of valine and isoleucine which have similar molecular structures to serine were lower than that of serine because of the presence of bulky side group. Precipitation phenomena during CO2 absorption were discussed by the aid of literatures.

참고자료

· 없음