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산성가스 세정장치설계의 개선

전문가 제언: ○ 본고에 자세히 기술되어 있는 바와 같이 “가성소다 세정시스템”을 설계할 때에는 여러 가지로 고려하여야 할 사항이 많이 있다. 세정기에 투입되는 산성가스의 조성과 운전조건에 따라 반응공정과 기기장치의 재질이 결정되겠지만, 경제성 있는 세정생성물인 중아황산소다(NaHS)의 품질과 처분 계획도 동시에 검토되어야 한다.

○ 가성소다 세정공정은 정유공장, 가스처리시설 등 많은 산업분야에서 오래 전부터 사용되고 있지만, 이 장치를 효과적으로 설계하기 위한 지식은 아직도 충분하지 못한 면이 있다.

○ 세정시스템은 보통 대기온도에서부터 섭씨 100도 이상의 넓은 온도범위에서 운전되고 있으므로 평형의 한계(equilibrium limitation)를 이해하는 것이 무엇보다 중요하다. 세정시스템을 설계할 때 컴퓨터 모델링(modelling)과 모사(simulation)가 유용한 수단이 되지만 가성소다 수용액은 전해질임을 고려할 때, 계산결과의 검증과 설계의 합리성을 확인할 필요가 있다.

○ 컴퓨터 모사에 의한 H2S제거량 계산에 큰 영향을 미치는 변수는 H2S의 2차 해리상수이며, 이것은 가성소다 세정장치의 설계에 반드시 필요한 데이터이다. H2S의 2차 해리상수는 문헌에 따라 큰 차이를 보이고 있으며(pKa2: 12~19), 적합한 수치에 대한 많은 논란이 있으나, 본 원고에서 추천하고 있는 14.9가 가성소다 세정기의 설계목적으로는 합리적이라고 사료된다.

○ H2S의 처리시스템의 과소 또는 과대 설계를 방지하기 위해서는 모사소프트웨어에 사용하고 있는 평행데이터와 계산근거가 합당한지 면밀히 조사하여야 한다. 적정한 설계는 불필요한 시설투자와 운전비용을 줄여 주며, 운전의 안정성도 높일 것이다.

저자: D. Mamrosh, C. Beitler, K. Fisher, S. Stem
자료유형: 학술정보