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탄산철 흡착제를 이용한 황 제거기술

전문가 제언: ○ 우리가 사용하는 화학제품의 주원료는 석유, 천연가스, 석탄 등의 화석연료이며 대부분이 황 화합물을 포함하고 있다. 즉 석유에는 여러 종류의 유기황 화합물이 천연가스에는 황화수소가 그리고 석탄에는 무기황 화합물이 다양하게 포함되어 있다. 이들 황 화합물은 황화수소, 황산화물 그리고 황화암모늄 등의 형태로 배출된다.

○ 황 화합물을 저감하거나 제거하는 방법은 공정단계에 따라서 (1) 원료탈황, (2) 공정탈황 및 (3) 배출가스 탈황으로 분류한다. 원료탈황은 연소 전에 석탄 등을 물리 화학적이나 생화학적으로 처리하는 방법이다. 공정탈황의 예를 들면, 석유화학공정에서 효과적인 수소화탈황법과 석탄이나 중유의 연소 시에 탈황제를 주입하는 탈황법이다. 마지막으로 배출가스처리는 환경공해 규제에 순응하기 위해 최종적으로 수행하는 배출가스탈황법이다. 본 특허는 배출가스 처리법에 속한다.

○ 본 특허는 탄화수소 연료와 지열 수증기를 포함하여 기체와 액체에 함유된 주로 황화수소와 다른 황분 오염물을 제거하기 위해 표면적이 큰 철산화물인 기존 제품, 예를 들면, SULFATREAT, 철 스펀지, “알칼리 철” 등을 대체할 목적으로 개발되었다. 본 실험 결과를 통하여 철이나 철산화물 흡착제와 유사하게 황화수소, 황화 카보닐, 유기 이황화물, 머캅탄이 성공적으로 제거됨이 입증되었고 경제성도 있다고 생각된다.

○ 참고로, 본 저자는 30여 년 전(1975-1976년), 미국 Boston 근교의 한 연구소에서 간헐천(geyser)으로부터 지열 수증기에 함유된 황화수소 등 황분 가스를 제거하는 pilot plant 연구개발에 참여했다. 그 당시 캘리포니아 주(州) 소재 Geyser 시(市)에서 간헐천을 이용하여 화력발전을 계획하고 있었는데 수증기 중의 유해가스로 인해 주변 농장에 막대한 수확손실을 우려하여 미 연방정부가 연구비를 제공했다.

○ 황화수소 가스 기본 제거원리는 황산구리 용액에 이 유해가스를 통과하면 황분은 황화구리(Cu2S) 분말로 용액에 쉽게 침전한다. 이 침전물을 가압반응기(autoclave)에서 100~150℃ 온도의 희석황산 용액에서 침출(leaching)하면 순수한 황산구리 용액을 얻게 되어 재활용한다.

저자: New Tchnology Ventures, Inc.
자료유형: 특허정보