KR20170127840A - 알칼리 금속 염을 이용한 이산화탄소 흡수제의 제조방법 및 이로부터 제조된 흡수제를 포함하는 이산화탄소 포집모듈 - Google Patents
알칼리 금속 염을 이용한 이산화탄소 흡수제의 제조방법 및 이로부터 제조된 흡수제를 포함하는 이산화탄소 포집모듈 Download PDFInfo
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Abstract
본 발명은 알칼리 금속 염을 이용한 이산화탄소 흡수제의 제조방법 및 이로부터 제조된 흡수제를 포함하는 이산화탄소 포집모듈에 관한 것이다.
Description
본 발명은 이산화탄소 흡수제의 제조방법, 이로부터 제조된 흡수제 및 상기 흡수제를 포함하는 이산화탄소 포집모듈에 관한 것이다.
화석연료 소비의 증가로 인해서 발생된 이산화탄소는 대기 중에 축적되어 평균기온을 상승시켜, 기후변화 등의 환경 문제를 악화시키고 있다. 이러한 문제에 대한 대체 에너지원들이 제기되고 있으나 화석 연료는 여전히 인류의 중요 에너지원으로 남아있다. 이에 따라, 최근 이산화탄소와 지구 온난화 가스 배출에 대한 규제는 국제적 합의를 통해서 진행되고 있으며, 배출 감소를 위해 이산화탄소 포집 및 처리 기술에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다.
이산화탄소 포집 기술 및 포집한 이산화탄소를 해양이나 지질학적 장소에 저장하는 기술을 통칭하여 CCS(Carbon Capture and Storage)라고 한다. 상기 CCS 기술은 대기 중 이산화탄소 농도를 감소시킬 수 있는 방안으로 대두되고 있다.
이와 관련하여 최근 극저온 분류법(cryogenic fractionation), 막 분리법(membrane separation), 용매 흡수법(solvent absorption) 및 고체 표면에 대한 물리적 흡착법(adsorption)·화학적 흡착법(고체 흡수, sorption)과 같이 이산화탄소 제거에 초점을 둔 연구들이 많이 발표되고 있다.
극저온 분류법은 연도가스 내 이산화탄소를 제거하는 데 에너지 소모가 큰 단점이 있다. 막 분리법은 효율적이고 이미 이산화탄소 분리에 사용되고 있지만, 방법 자체가 복잡하고, 고비용 때문에 산업분야 전반에 걸쳐 사용되기에 무리가 있다.
용매 흡수법은 현재 다양한 용매들을 통해 수행되고 있다. 이 중 아민(amine) 용매를 기초로 한 용매 흡수법은 이미 상업적으로 사용되고 있는 실정이지만, 이산화탄소 흡수와 용매 재생 과정에서 낮은 기압과 온도(40~150℃)가 필요하기 때문에, 중·고온에서 운영되는 산업공정에서 연도가스의 온도를 낮추는 부가적인 공정이 필요할 뿐만 아니라, 흡수에 사용되는 용매의 부식성 및 처리의 어려움에 대한 문제로 인한 단점이 있다. IGCC(Integrated Gasification Combined Cycle)뿐만 아니라 대부분 공정의 터빈에 유입되는 가스와 연도가스의 온도는 대부분 150 내지 450℃의 중온의 범위를 갖는 반면, 지금까지 대부분의 흡, 포집 연구들은 100℃ 이하의 낮은 온도에서 수행되어 왔다. 따라서 저온에 맞추어진 흡수 공정을 적용하기 위해 가스의 온도를 낮추는 추가 공정을 도입해야 하며, 이로 인해 공정 운영비용이 상승하는 단점이 있다. 만약 중온 범위에서 이산화탄소를 효율적으로 포집할 수 있는 고체 흡수제가 개발된다면, 연소 후 이산화탄소 포집 공정에서 배출가스의 온도를 낮추는 공정 없이 이산화탄소를 제거할 수 있어 공정 운전비용을 낮출 수 있을 것이다. 또한, 연소 전 이산화탄소 포집 공정은 높은 온도 조건에서 우선적으로 이산화탄소를 포집하는 기술이므로 적용 가스의 온도를 낮출 필요 없이 적용이 가능하다.
요즘 활발히 연구되고 있는 산화 금속(metal oxides) 흡수제 중 산화마그네슘(MgO)은 저온에서 중간까지 이산화탄소를 흡수하는 것으로 알려져 있다. 상기 산화마그네슘은 리튬을 기반으로 한 흡수제인 Li4SiO4나 칼슘을 기반으로 한 CaO에 비해서 비교적 적은 양의 이산화탄소를 흡수하지만, 흡수에 필요한 운전 온도가 400 내지 800℃, 탈착(desorption) 온도가 800 내지 900℃로, 흡수과 탈착 반복 운전을 위해서는 많은 에너지를 필요로 하는 단점이 있다[비특허문헌 1,2]. 따라서, 흡수제를 실제 공정에 적용하기 위해서는 성능뿐만 아니라 에너지 측면에서 흡수능과 탈착능이 고려되어야 한다.
이러한 관점에서, 연도가스의 온도범위에서 이산화탄소 흡수가 용이하며, 상대적으로 낮은 온도에서 재생이 가능한 산화마그네슘(MgO)은 이산화탄소 건식흡수제로 높이 평가받고 있다.
첨가제가 없는 순수 MgO의 경우에는 화학적 흡착 가능 온도 범위가 30 내지 100℃이며, 비교적 낮은 흡수능으로 인해서 중온 범위에서의 흡수제로 사용되기에는 부족하다[비특허문헌 3]. 이에 따라, MgO에 첨가제를 추가하여 중온 범위에서 흡수능을 향상시키는 많은 연구가 진행되었다. 하지만 흡수능을 향상 시키는 것뿐만 아니라 실제 공정 적용을 위해서는 해결되어야 할 부분들이 있다. 실제 공정에서는 공정 방식에 따라서 흡수 운전 시간이 달라지며 유동층 반응기에서는 그 시간이 길지 않기 때문에, 흡수량뿐만 아니라 특정 시간 내에 얼마나 흡수능을 보이는지의 척도인 흡수 속도도 고려되어야 한다. 더욱이, 많은 흡수제들이 반복 운전에 따라서 초기의 흡수능에 비해 저하된 성능을 보이는데, 이러한 반복 운전에 따른 흡수제의 안정도 또한 실제 공정 적용을 위해서는 해결되어야 할 요소이다.
기존의 MgO 합성물 가공방법들에는 침전법[비특허문헌 4, 5], 단순 혼합방법[비특허문헌 6,7], 볼 분쇄기법[비특허문헌 8] 및 에어로젤(aerogel)[비특허문헌 9] 등이 있다. 침전법은 용매로 물을 사용하며, 반응 후 생성물(MgO 합성물)과 용매를 필터로 분리하는 방법으로 MgO 합성물을 제조한다. 하지만 필터의 사용으로 인해, MgO에 합성하려는 염들이 이온 상태로 필터를 통과해 소실되는 문제점을 가진다. 소실된 염은 합성 시마다 다르기 때문에 흡수제 내 염의 조성의 재현성을 달성하기 어렵다[비특허문헌 4,6]. 이에, 에어로젤법을 사용할 경우 염의 소실 없이 특정 조성의 염을 포함한 흡수제를 합성할 수 있다. 그러나, 에어로젤법에 사용되는 용매의 환경오염 문제, 대량 합성 제조의 어려움 및 경제성이 문제점으로 지적되고 있다.
침전법은 용매의 친환경성, 공정의 단순함 및 대량 생산의 용이성의 장점을 가지므로, 상기 침전법을 통한 흡수제 개발이 상대적으로 실용화에 가까운 방법이다. 따라서, 침전법을 이용한 첨가제가 포함된 흡수제를 합성하기 위해서는 필터 사용에 따른 상기 문제를 해결할 필요성이 있다.
1. "Influence of the K-, Na- and K-Na-carbonate additions during the CO2 chemisorption on lithium oxosilicate (Li8SiO6)", Greenhouse Gases: Science and Technology 4 (2014) 145-154
2. "Synthesis of Sintering-Resistant Sorbents for CO2 Capture", Environmental Science and Technology 44 (2010) 3093-3097
3. "Synthesis of mesoporous magnesium oxide: Its application to CO2 chemisorption", International Journal of Greenhouse Gas Control 4 (2010) 51-56
4. "Effect of pH-controlled synthesis on the physical properties and intermediate-temperature CO2 sorption behaviors of K-Mg double salt-based sorbents.", Chemical Engineering Journal 294 (2016) 439-446
5. "Advanced adsorbents based on MgO and K2CO3 for capture of CO2 at elevated temperatures" International Journal of Greenhouse Gas Control 5 (2011) 634-639
6. "Roles of double salt formation and NaNO3 in Na2CO3-promoted MgO absorbent for intermediate temperature CO2 removal" International Journal of Greenhouse Gas Control 12 (2013) 351-358
7. "Alkali Metal Nitrate-Promoted High-Capacity MgO Adsorbents for Regenerable CO2 Capture at Moderate" 27 (6) (2015) 1943-1949
8. "Molten Salt Promoting Effect in Double Salt CO2 Absorbents" The Journal of Physical Chemistry C 120 (2) (2016) 1089-1096
9. "Mesoporous MgO sorbent promoted with KNO3 for CO2 capture at intermediate temperatures"Chemical Engineering Journal 258 (2014) 254-264
전술한 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명에서는 금속 탄산염 용액과 마그네슘염 용액을 반응시킨 후, 여과를 통해 불순물(잔여 금속염)이 제거된 MgO 전구체를 제조하고, 상기 MgO 전구체를 알칼리 금속염 용액과 혼합하고 교반 및 건조시켜 이산화탄소 흡수제를 제조한다.
본 발명에 따른 제조 방법은 기존의 여과 과정에 의해 야기된 염의 조성 조절에의 어려움을 극복하였을 뿐만 아니라, 특정 조성의 알칼리 금속염을 사용하고 교반 및 건조 조건을 변화시키면서 상이한 비표면적, 기공 특징 및 입경을 가진 고체 흡수제를 제조할 수 있다.
이에 따라, 중온(200℃ 내지 450℃) 범위에서 흡수제의 흡수량, 흡수속도 및 열적 안정성을 향상시켜, 향후 실제 흡수 공정에서 실효성을 가진 흡수제를 제공할 수 있다.
따라서, 본 발명은 중온(200 내지 450)의 연도가스 내 이산화탄소에 대해 흡수능이 뛰어나며, 열적 안정성이 우수한 건식 이산화탄소 흡수제의 제조방법 및 이로부터 제조된 이산화탄소 흡수제를 제공하는데 그 목적이 있다.
또한, 본 발명은 상기 이산화탄소 흡수제를 포함하는 이산화탄소 포집모듈을 제공하는데 목적이 있다.
본 발명에서는 금속 탄산염 용액과 마그네슘염 용액을 혼합하여 마그네슘 옥사이드(MgO) 전구체 용액을 제조하는 단계;
상기 제조된 마그네슘 옥사이드(MgO) 전구체 용액을 여과하는 단계;
상기 여과된 마그네슘 옥사이드(MgO) 전구체와 알칼리 금속염 용액의 혼합 용액을 제조하는 단계;
상기 혼합 용액을 교반 및 건조하는 단계; 및
상기 건조된 생성물을 하소하는 단계를 포함하는 이산화탄소 흡수제의 제조방법을 제공한다.
또한, 본 발명에서는 전술한 방법에 의해 제조된 이산화탄소 흡수제를 제공한다.
또한, 본 발명에서는 전술한 이산화탄소 흡수제를 포함하는 이산화탄소 포집모듈을 제공한다.
본 발명에서는 상이한 결정 구조, 기공 구조, 입경 및 표면 특성을 가진 이산화탄소 흡수제를 제공할 수 있다. 본 발명에 의해 제조된 흡수제는 중온(200 내지 450℃) 범위에서 높은 흡수량과 빠른 흡수 속도, 용이한 재생능 및 열정 안정성을 가지며, 이에 따라, IGCC 공정에서 WGSR(Water gas shift reactor) 후단의 배출가스 및 반응시 발생하는 이산화탄소를 고온 조건에서 포집하는 SEWGSR(Sorption Enhanced Water Gas Shift Rector), 기타 이산화탄소를 포함한 연도가스 온도범위(300 내지 400℃)에서 이산화탄소를 흡수하는데 아주 뛰어난 성능을 보인다.
산업체에서 발생하는 연도가스의 온도를 낮춰 이산화탄소를 흡수하는 기존의 공정과 달리, 본 발명은 중온의 연도가스에 포함된 이산화탄소를 추가 냉각 공정 없이 바로 흡수함으로써 에너지 소모와 운용비용의 저감이 기대된다. 또한, 본 발명을 통해 국제적으로 강화되고 있는 이산화탄소 배출규제에 산업·국가적 대비를 기대할 수 있으며, 나아가 기후변화 억제에 기여할 수 있는 등 엄청난 부가 가치를 창출할 수 있을 것으로 예상된다.
도 1은 실시예 1 내지 3에 따른 MgO 합성물의 제조공정을 나타낸 순서도이다.
도 2는 실시예 1 내지 3에 따른 MgO 합성물에 대한 SEM(Scanning Electron Microscope) 분석 결과이다.
도 3은 실시예 1 내지 3에 따른 MgO 합성물의 질소 흡착 탈착 실험 결과와 그에 따라 분석한 기공 크기 분포도를 나타낸 그래프이다.
도 4는 실시예 1 내지 3에 따른 MgO 합성물의 X-선 회절(XRD) 분석 결과를 나타낸 그래프이다.
도 5는 실시예 1 내지 3 및 비교예 1 내지 2에 따른 MgO 합성물의 300℃에서의 이산화탄소 흡수실험 결과를 나타낸 그래프이다.
도 6은 실시예 1 및 3에 따른 MgO 합성물의 각 온도별 이산화탄소 흡수실험 결과를 나타낸 그래프이다.
도 7은 실시예 1 및 3에 따른 MgO 합성물에 대한 이산화탄소 등온흡수 재생을 연속적으로 평가한 실험 결과를 나타낸 그래프이다.
도 2는 실시예 1 내지 3에 따른 MgO 합성물에 대한 SEM(Scanning Electron Microscope) 분석 결과이다.
도 3은 실시예 1 내지 3에 따른 MgO 합성물의 질소 흡착 탈착 실험 결과와 그에 따라 분석한 기공 크기 분포도를 나타낸 그래프이다.
도 4는 실시예 1 내지 3에 따른 MgO 합성물의 X-선 회절(XRD) 분석 결과를 나타낸 그래프이다.
도 5는 실시예 1 내지 3 및 비교예 1 내지 2에 따른 MgO 합성물의 300℃에서의 이산화탄소 흡수실험 결과를 나타낸 그래프이다.
도 6은 실시예 1 및 3에 따른 MgO 합성물의 각 온도별 이산화탄소 흡수실험 결과를 나타낸 그래프이다.
도 7은 실시예 1 및 3에 따른 MgO 합성물에 대한 이산화탄소 등온흡수 재생을 연속적으로 평가한 실험 결과를 나타낸 그래프이다.
본 발명은 중온(200 내지 450℃)의 연도가스 내 이산화탄소에 대한 흡수능이 뛰어나며, 열적 안정성이 우수한 이산화탄소 건식 흡수제의 제조방법에 관한 것이다.
본 발명에서는 금속 탄산염 용액과 마그네슘염 용액을 혼합하여 제조한 MgO 전구체의 여과시 진공 펌프 및 여과지를 사용하여 MgO 전구체에 포함되는 잔여염을 제거하고, 상기 여과된 전구체에 다시 염을 추가하여 MgO에 포함되는 염의 조성에 대한 재현성을 얻을 수 있다.
이를 위한 본 발명의 이산화 탄소 흡수제의 제조 방법은 금속 탄산염 용액과 마그네슘염 용액을 혼합하여 마그네슘 옥사이드(MgO) 전구체 용액을 제조하는 단계(이하, MgO 전구체 용액 제조 단계);
상기 제조된 마그네슘 옥사이드(MgO) 전구체 용액을 여과하는 단계(이하, 여과 단계);
상기 여과된 마그네슘 옥사이드(MgO) 전구체와 알칼리 금속염 용액의 혼합 용액을 제조하는 단계(이하, 혼합 용액 제조 단계);
상기 혼합 용액을 교반 및 건조하는 단계(이하, 교반 단계 및 건조 단계); 및
상기 건조된 생성물을 하소하는 단계(이하, 하소 단계)를 포함한다.
본 발명의 MgO 전구체 용액 제조 단계는 금속 탄산염 용액 및 마그네슘염 용액을 혼합하는 단계로, 상기 마그네슘 옥사이드(MgO) 전구체는 마그네슘염 용액에 금속 탄산염 용액을 주입하여 제조할 수 있다.
상기 금속 탄산염 용액 및 마그네슘염 용액은 용매에 금속 탄산염 및 마그네슘염이 용해된 용액을 의미한다.
상기 금속 탄산염은 탄산 나트륨 및 탄산 칼륨으로 이루어진 군에서 선택된 하나일 수 있으며, 마그네슘염은 질산 마그네슘, 아세트산 마그네슘, 황산 마그네슘, 및 염화 마그네슘으로 이루어진 군에서 선택된 하나일 수 있다. 또한, 용매의 종류는 금속 탄산염 및 마그네슘염이 용해 가능하다면 특별히 제한되지 않으며, 예를 들어, 증류수, 에탄올 또는 이들의 혼합물을 사용할 수 있으며, 구체적으로 2차 증류수를 사용할 수 있다.
상기 금속 탄산염 용액과 마그네슘염 용액의 몰농도비는 1:1 내지 3:1, 1.5:1 내지 3:1, 또는 2:1일 수 있다. 즉, 금속 탄산염 용액은 마그네슘염 용액 대비 1 내지 3배, 1.5 내지 3배, 또는 2배의 농도로 사용할 수 있다.
또한, 금속 탄산염 용액의 주입 속도는 1 내지 3 ml/분 일 수 있다.
상기 금속 탄산염 용액 및 마그네슘염 용액의 농도와 금속 탄산염 용액의 주입 속도는 마그네슘 옥사이드(MgO) 전구체의 결정 형성 과정에 기여하여, 전구체의 입경, 비표면적, 기공 발달 및 결정 모양에 영향을 주어 최종 흡수제에서 알칼리 금속 염의 분포 특성을 결정할 수 있다. 본 발명에서는 몰농도비 및 주입 속도를 상기와 같이 한정함으로써, 최종 제조되는 이산화탄소 흡수제의 입경을 20 내지 80 ㎛, 비표면적을 20 내지 50 m2/g, 및 SF 마이크로 기공 부피를 0.005 내지 0.020 cc/g으로 조절하여 우수한 이산화탄소 흡수능력을 부여할 수 있다. 만일 농도와 주입 속도가 적절히 조절되지 않으면, 마그네슘 옥사이드(MgO)의 기공분포가 고르지 않으며 비표면적이 크게 감소하는 문제를 지닌다.
본 발명에서는 MgO 전구체 용액 제조 단계를 수행한 후에, 20 내지 30℃에서 10 분 내지 10 시간, 또는 30 분 내지 3 시간 동안 교반하는 단계를 추가로 포함할 수 있다. 상기 교반을 통해 금속 탄산염 용액과 마그네슘염 용액의 반응을 활성화시켜며, 마그네슘 옥사이드(MgO) 전구체의 제조효율을 높일 수 있다.
본 발명에서 여과 단계는 마그네슘 옥사이드(MgO) 전구체 용액을 여과하여, 용매 및 불순물을 제거하고 MgO 전구체를 얻는 단계이다.
전술한 MgO 전구체 용액 제조 단계에서 제조된 전구체는 그 표면에 불순물, 즉 염 성분(K2NO3, K2CO3 등)이 존재할 수 있다. 상기 성분들은 후술할 알칼리 금속염과의 반응시 마그네슘 옥사이드(MgO)에의 알칼리 금속염의 코팅을 방해하고, 또한, 코팅되는 알칼리 금속염의 함량의 조절을 어렵게 한다. 따라서, 본 발명에서는 여과 과정을 통해 불순물을 제거하여, 마그내슘 옥사이드(MgO) 전구체와 알칼리 금속염의 반응이 균일하게 수행되도록 할 수 있다.
상기 여과는 진공 펌프와 여과지를 이용하여 수행할 수 있다. 이때, 진공 펌프의 압력은 0.5 내지 0.95 atm, 또는 0.8 내지 0.95 atm 일 수 있으며, 여과지로는 예를 들어, 3 내지 5 ㎛의 여과 범위를 가진 정성여과지를 사용할 수 있다.
본 발명에서는 여과 후, 얻어진 마그네슘 옥사이드(MgO) 전구체를 10 내지 20 회 세정하는 단계를 추가로 포함할 수 있으며, 이때, 용매로는 2차 증류수를 사용할 수 있다. 상기 세정 단계를 통해 여과 단계에서 미분리된 마그네슘 옥사이드(MgO) 전구체의 불순물, 특히 염성분을 제거할 수 있다.
본 발명에서 혼합 용액 제조 단계는 여과된 마그네슘 옥사이드(MgO) 전구체와 알칼리 금속염 용액을 혼합하여 혼합 용액을 제조하는 단계이다.
상기 알칼리 금속염 용액은 용매에 알칼리 금속염이 용해된 용액을 의미한다. 상기 알칼리 금속염은 질산 리튬(Lithium nitrate), 탄산 리튬(Lithium carbonate), 질산 나트륨(Sodium nitrate), 탄산 나트륨(Sodium carbonate) 및 질산 칼륨(Potassium nitrate)으로 이루어진 군에서 선택된 하나 이상일 수 있으며, 구체적으로, 질산 리튬(Lithium nitrate), 질산 나트륨(Sodium nitrate) 및 탄산 나트륨(Sodium carbonate)일 수 있다. 본 발명에서는 질산 리튬(Lithium nitrate), 질산 나트륨(Sodium nitrate) 및 탄산 나트륨(Sodium carbonate)을 함께 사용함으로써, 마그네슘 옥사이드(MgO) 전구체에 코팅되는 알칼리 금속염의 함량을 높이고, 최종 제조되는 흡수제의 흡착능력을 향상시킬 수 있다.
상기 알칼리 금속염의 함량은 마그네슘 옥사이드(MgO) 전구체 중 마그네슘 1 몰에 대하여 0.1 내지 0.3 몰일 수 있다.
또한, 알칼리 금속염으로 질산 리튬(Lithium nitrate), 질산 나트륨(Sodium nitrate) 및 탄산 나트륨(Sodium carbonate)을 사용할 경우, 그 함량은 마그네슘 옥사이드(MgO) 전구체 중 마그네슘 1 몰에 대하여 질산 리튬(Lithium nitrate) 0.02 내지 0.05몰, 질산 나트륨(Sodium nitrate) 0.1 내지 0.2몰 및 탄산 나트륨(Sodium carbonate) 0.005 내지 0.015몰일 수 있다.
본 발명에서 교반 단계 및 건조 단계는 상기 단계에서 제조된 혼합 용액을 교반 및 건조시키는 단계이다.
본 발명에서는 혼합 용액의 교반 후, 건조 전에 숙성(ageing)시키는 단계(이하, 숙성 단계)를 추가로 포함할 수 있다.
상기 교반, 숙성 및 건조를 통해 알칼리 금속염을 마그네슘 옥사이드(MgO) 전구체 내에 고르게 분산시킬 수 있으며, 마그네슘 옥사이드(MgO) 대비 알칼리 금속염의 조성을 조절하고 금속염의 분포 특성을 결정할 수 있다.
상기 교반은 20 내지 30℃에서 30분 내지 15시간, 또는 1 내지 10시간 동안 수행할 수 있다.
또한, 상기 숙성을 수행할 경우, 상기 숙성은 20 내지 30℃에서 30분 내지 15시간, 또는 1 시간 내지 10 시간 동안 수행할 수 있다.
특히, 숙성은 마그네슘 옥사이드(MgO) 전구체의 입자 크기, 응집의 정도, 결정의 모양 및 기공의 구조를 결정하고, 이에 따라 흡수 양상 및 반복 운전에서의 안정도가 결정되므로 적절히 조절하는 것이 좋다.
또한, 상기 건조를 통해 혼합 용액의 용매를 제거하여, 고체 혼합물을 제조할 수 있다. 상기 건조는 단순 건조 또는 교반이 동시에 이루어지는 건조(이하, 교반 건조)를 수행할 수 있다.
단순 건조의 경우 100℃ 내지 120℃에서 10 내지 15 시간, 또는 1 내지 10 시간 동안 건조를 수행할 수 있다.
또한, 교반 건조의 경우 교반을 통해 건조 과정 중 발생할 수 있는 혼합 용액의 숙성에 의한 영향을 방지할 수 있다. 이러한 교반 건조는 교반과 함께 온도를 20 내지 30℃에서 100℃ 내지 120℃로 승온하면서 수행할 수 있다. 벌크로 존재하는 용매가 제거되었을 때, 교반을 멈추고 일반적인 건조를 수행할 수 있으며, 예를 들어, 상기 교반 건조의 시간은 5 분 내지 5 시간 또는 30 분 내지 2 시간 일수 있다.
본 발명에서 하소 단계는 건조된 생성물, 즉 고체 혼합물을 하소하는 단계로, 최종 MgO 합성물을 제조할 수 있다.
상기 하소는 공기 분위기 하에서 400 내지 450℃로 승온 후, 5 내지 15 시간, 또는 8 내지 10 시간 동안 수행할 수 있다.
또한, 본 발명은 상기 방법으로 제조된 이산화탄소 흡수제를 포함한다.
상기 이산화탄소 흡수제는 비표면적이 20 내지 50 m2/g이며, SF 마이크로 기공 부피가 0.005 내지 0.020 cc/g일 수 있다. 또한, 중온(200 내지 450℃)의 연도가스 내 이산화탄소 흡수능이 뛰어나며, 열적 안정성이 우수하다.
특히, 본 발명의 이산화탄소 흡수제는 입경이 20 내지 80 ㎛일 수 있다. 일반적으로, 이산화탄소 흡수제는 입자 크기가 작을수록 흡수제 내부 확산 속도가 빨라 일어나 흡수 성능이 우수하나, 수 마이크로 수준의 입자는 활용에 있어 충진된 흡수 칼럼 내에서 압력강하를 발생시키며, 유동층에 적용하기 어려워 상용화에 어려움을 갖는다. 그러나, 본 발명에 따른 이산화탄소 흡수제는 입경을 수십 마이크로 수준에서 조절함으로써 상용성이 우수하면서 동시에 흡수 성능이 뛰어나다.
또한, 본 발명에 따른 이산화탄소 흡수제는 반복 운전에 따른 흡수제의 안정성이 우수하다. 즉, 상기 이산화탄소 흡수제는 연속 흡수/재생 운전을 수행한 후에도 우수한 이산화탄소 포집 효과를 가진다.
또한, 본 발명은 상기 이산화탄소 흡수제를 포함하는 이산화탄소 포집모듈을 포함한다.
상기 이산화탄소 흡수제는 컬럼 등에 충전(fill)되어 사용될 수 있으며, 특별히 한정되지 않는다. 상기 이산화탄소 흡수제는 열적 안정성이 우수하여 200℃ 내지 약 450 ℃사이에서 우수한 흡수 성능을 보이므로, 상기 이산화탄소 포집 모듈은 200℃ 내지 450 ℃의 온도에서 작동하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 흡수제를 포함하는 이산화탄소 포집모듈을 산업에 적용한다면, 연도가스의 온도를 내리는 추가공정을 배제할 수 있어 공정 운전비용을 감소시킬 것으로 전망된다.
이하, 본 발명에 따르는 실시예를 통하여 본 발명을 보다 상세히 설명하나, 본 발명의 범위가 하기 제시된 실시예에 의해 제한되는 것은 아니다.
실시예
이하, 본 발명에 따르는 실시예 및 본 발명에 따르지 않는 비교예를 통하여 본 발명을 보다 상세히 설명하나, 본 발명의 범위가 하기 제시된 실시예에 의해 제한되는 것은 아니다.
실시예
1:
MgO
합성물(
교반
-단순 건조) 제조
탄산 칼륨 10.11 g 및 증류수 50 ml를 혼합하여 1M 탄산 칼륨 용액을 제조하고, 질산 마그네슘 12.82 g 및 증류수 100 ml를 혼합하여 0.5M 질산 마그네슘 용액을 제조하였다. 교반 중인 질산 마그네슘 용액에 탄산 칼륨 용액 50 ml를 뷰렛을 이용하여 점차적으로 떨어뜨리면서 마그네슘 옥사이드(MgO) 전구체를 형성하였다. 이렇게 형성된 마그네슘 옥사이드(MgO) 전구체를 1시간 동안 교반시키고, 진공 펌프(Rocker Scientific사의 Rocker 400)와 여과지(whatman사의 No.5)를 이용하여 0.8 내지 0.95 atm의 진공에서 마그네슘 옥사이드(MgO) 전구체만을 여과하였다. 이 과정을 거쳐 얻어진 전구체를 리튬 질산염(Lithium nitrate) 0.1379 g, 나트륨 질산염(Sodium nitrate) 0.6459 g, 나트륨 탄산염(Sodium carbonate) 0.0424 g을 40 ml 증류수에 녹인 용액(알칼리 금속염 용액)에 주입한 뒤, 1시간 동안 상온 (25℃)에서 교반 시켰다. 상기 교반을 거친 용액을 110℃의 오븐에서 12 시간 동안 건조 시켰다.
건조된 분말 생성물을 공기 분위기에서 상온(25)에서 1/min의 속도로 450까지 승온한 후, 450 에서 9시간 동안 하소시켰다.
실시예
2:
MgO
합성물(
교반
-숙성-단순건조)의 제조
하기와 같이 실시하는 것을 제외하고는, 전술한 실시예 1과 같이 MgO 합성물을 제조하였다.
여과된 마그네슘 옥사이드(MgO) 전구체를 리튬 질산염(Lithium nitrate) 0.06895 g, 나트륨 질산염(Sodium nitrate) 0.3230 g 및 나트륨 탄산염(Sodium carbonate) 0.0212 g을 증류수 40 ml에 녹인 용액에 주입한 뒤, 10시간 동안 상온(25℃)에서 교반시키고, 교반을 중지한 뒤 1시간 동안 상온(25℃)에서 숙성시켰다. 상기 숙성을 거친 용액을 110℃의 오븐에서 12 시간 동안 건조 시켰다.
건조된 분말 생성물을 공기 분위기에서 상온(25)에서 1/min의 속도로 450까지 승온한 후, 450 에서 9시간 동안 하소시켰다(도 1).
실시예
3:
MgO
합성물(
교반
-숙성-
교반
건조)의 제조;
하기와 같이 실시하는 것을 제외하고는, 전술한 실시예 1과 같이 MgO 합성물을 제조하였다.
여과된 마그네슘 옥사이드(MgO) 전구체를 알칼리 금속염 용액에 주입한 뒤, 10시간 동안 상온(25℃)에서 교반시키고, 교반을 중지한 뒤 1시간 동안 상온(25℃)에서 숙성시켰다. 상기 숙성된 용액을 다시 교반을 시키는 동시에 상온(25℃)에서 110℃까지 승온하면서 건조하였다. 상기 용액의 용매가 대부분 제거되면 110℃의 오븐에서 교반 없이 건조를 실시하였다.
건조된 분말 생성물을 공기 분위기에서 상온(25℃)에서 1℃/min의 속도로 450℃까지 승온한 후, 450℃ 에서 9시간 동안 하소시켰다.
비교예
1
시그마알드리치사에서 구매한 MgO(<50nm particle size)를 사용하였다.
비교예
2
에어로젤 방법을 이용하여 제조된, 두 가지 알칼리 금속염이 포함된 마그네슘 옥사이드를 사용하였다. 합성 과정은 하기와 같다.
1) 메탄올에 용해되어 있는 8 wt.% magnesium methoxide 20 ml와 톨루엔 100 ml를 섞고, 30분 후 NaNO3와 Na2CO3가 용해된 2 ml의 물을 주사하였다. 이 때 NaNO3와 Na2CO3의 몰 비율은 Mg: NaNO3: Na2CO3=1:0.2:0.05이었다.
12시간의 교반 후, autoclave에 용액을 넣고 1℃/min의 속도로 275℃ 40 기압을 형성시킨 후 감압 반응기에 부착된 배출 노즐을 빠르게 열어주면, 초임계 상태로 존재했던 용액이 빠져나오면서 스폰지 형태의 분말을 얻었다. 합성된 샘플을 80℃의 오븐에서 건조 시킨 후, 450℃에서 하소하였다.
비교예
3
비특허문헌 4에 따른 방법으로 제조된 MgO 합성물을 사용하였다.
비교예
4
비특허문헌 6 에 따른 방법으로 제조된 MgO 합성물을 사용하였다.
비교예
5
비특허문헌 7 에 따른 방법으로 제조된 MgO 합성물을 사용하였다.
비교예
6
비특허문헌 8 에 따른 방법으로 제조된 MgO 합성물을 사용하였다.
실험예
1:
MgO
합성물의 구조 분석
실시예 1 내지 3에서 제조된 MgO 합성물에 대하여 SEM(Scanning Electron Microscope) 분석을 이용하여 구조를 분석하였다.
상기 분석 결과를 도 2에 나타내었다.
상기 도 2에 나타낸 바와 같이, 세가지 MgO 합성물들은 서로 다른 입자 모양과 사이즈를 가지고 있다. 실시예 1의 입자는 도 2에서 보이는 것처럼 원형의 균일한 모양과 15 내지 30 μm의 입경을 가지고, 실시예 2의 입자는 길이 막대의 균일한 모양과 10 내지 15 μm의 입경을 가진다. 반면, 실시예 3의 입자는 도 2에서처럼 막대 모양의 입자들과 그 입자들이 서로 응집된 60 내지 80 um의 큰 크기의 입자들 또한 발견되었다. 이러한 입자 크기 및 구조의 차이는 마그네슘 옥사이드(MgO) 전구체 및 알칼리 금속염 용액의 혼합 용액의 교반, 숙성, 건조 조건의 차이에서 온 것으로 보인다.
실험예
2:
MgO
합성물의
비표면적
측정
실시예 1 내지 3에서 제조된 MgO 합성물에 대하여 비표면적을 측정하였다. 상기 비표면적은 Quantachrome instruments사의 Autosorb-iQ MP를 사용하여 질소 흡착/탈착 등온반응을 통해 측정하였다.
상기 측정 결과를 도 3에 나타내었다. 상기 도 3에서 Ex (1),(2),(3)은 각각 실시예 1, 2, 3에서 제조된 MgO 합성물을 나타낸다.
상기 도 3에 나타난 바와 같이, MgO 합성물은 모두 메조세공(직경 1 nm 내지 50 nm)을 가지는 다공성 물질이며, H3 타입의 히스테리시스 루프를 보이고 있다.
또한, 실시예 및 비교예의 MgO 합성물 또는 시판 MgO는 하기 표 1에 기재한 바와 같이, 실시예의 MgO 합성물은 교반, 숙성, 건조 조건에 따라 비표면적 특성이 달라지는 것을 확인할 수 있다. 또한, 비교예 1의 MgO는 BET 표면적에서 실시예와 큰 차이를 가지는 것을 확인할 수 있으며, 비교예 2는 표면특성에 큰 차이는 없었다.
| 구분 | BET 표면적 (m2/g) |
BJH 기공 부피(cc/g) | SF 마이크로 기공 부피 (cc/g) | 평균 기공 직경(nm) |
| 실시예 1 | 28 | 0.092 | 0.008 | 12.44 |
| 실시예 2 | 29 | 0.247 | 0.009 | 34.22 |
| 실시예 3 | 49 | 0.342 | 0.013 | 27.65 |
| 비교예 1 | 218 | 0.859 | 0.056 | 15.33 |
| 비교예 2 | 50 | 0.24 | 0.015 | 18.8 |
실험예
3:
MgO
합성물의
XRD
분석
실시예 1 내지 3에서 제조된 MgO 합성물에 대하여 X-선 회절(XRD) 분석을 수행하였다.
상기 분석 결과를 도 4에 나타내었다. 상기 도 4에서 Ex (1),(2),(3)은 각각 실시예 1, 2, 3에서 제조된 MgO 합성물을 나타낸다.
상기 도 4의 XRD 결과를 보면, MgO 합성물들은 MgO, LiNO3, NaNO3, Na2CO3 를 포함하고 있다. 그러나, 실시예 1에 비해 실시예 2 및 3은 낮은 피크 높이를 보이는 것으로 미루어 볼 때, 염의 분산도 및 형태가 합성물에 따라 다른 것을 확인 할 수 있다.
실험예
4:
MgO
합성물을 사용한 이산화탄소 흡수실험
실시예 1 및 3, 비교예 1 및 2에서 제조된 MgO 합성물에 대하여 이산화탄소 흡수실험을 수행하였다.
제조된 MgO를 각각 10 mg씩 석영컬럼에 채운 후, 목표온도에 도달할 때까지 60 ml/min의 유속으로 질소를 흘려주었다. 목표온도에 도달했을 때, 60 ml/min의 유속으로 순수한 이산화탄소 가스를 흘려 이산화탄소 흡수능을 측정하였다.
상기 측정 결과를 도 5 및 6에 나타내었다. 상기 도 5 및 6에서 Ex (1),(3)은 각각 실시예 1, 3에서 제조된 MgO 합성물을 나타낸다. 이때, 흡수능을 하기 수학식 1에 따라 계산하였다.
[수학식 1]
CO2 uptake (wt%) = (CO2 함량(g) / 흡수제 중량(g)) X 100
총 유속: 60ml/min
충전시킨 MgO 합성물의 중량: 10 mg
1) 합성과정에 따른 흡수성능 평가
일정온도(300 ℃)에서 실시예 1 및 3, 비교예 1 및 2에서 제조된 MgO 합성물의 흡수성능을 평가하였다. 실시예 3의 MgO 합성물은 240분 동안 73%의 흡수량을 보이며, 실시예 1의 MgO 합성물은 65%의 흡수량을 보였다. 실시예 1의 MgO합성물의 흡수량은 이론적 최대 흡수량인 77.4%에 근접한 값이다. 이론적 최대 흡수량은 하기 식 2에 따라 계산할 수 있다. 구체적으로, 최대 흡수량은 1g의 흡수제에 포함된 MgO의 중량을 계산하여 모든 MgO가 CO2를 흡수하여 MgCO3가 되었을 때 중량 변화를 계산하여 얻은 값을 의미한다.
[수학식 2]
최대 흡수량 (wt.%) = (((1mol MgCO3 의 중량 + 0.2mol 염의 중량)/ (1mol MgO 의 중량 + 0.2mol 염의 중량))- 1g ) X 100
실시예 1 및 3은 비교예 1 및 2와 비교하여, 300℃에서 흡수량과 흡수속도 모두 향상된 것을 확인할 수 있었다(도 5 참조).
흡수 속도의 경우에는 10분 동안에는 실시예 1,3이 각각 20 wt.%, 25 wt.%의 흡수량, 60분 동안에는 49 wt.%, 62 wt.%의 흡수량을 보이며 흡수 속도 또한 실시예 3이 다른 MgO 합성물에 비해 좋은 성능을 보였다(도 5 참조).
2) 온도에 따른 흡수성능 평가
도 6에 나타난 바와 같이, 실시예 1 및 3의 MgO 합성물은 300℃에서 각각 약 66 wt.% 및 약 73 wt.%로 가장 높은 흡수성능을 보였다. 또한, 250℃ 내지 350℃ 의 중온범위에서 높은 수준의 흡수성능을 가짐을 확인할 수 있다.
실험예
6:
MgO
합성물의 이산화탄소 등온흡수 재생실험
실시예 1 및 3에서 제조된 MgO 합성물에 대하여 이산화탄소 등온흡수 재생실험을 수행하였다.
제조된 MgO를 각각 10 mg씩 석영컬럼에 채운 후, 일정온도(325℃)에서 순수한 이산화탄소 가스(흡수), 질소 가스(재생)를 흘려주면서, 이산화탄소 등온흡수 재생실험을 진행하였다.
흡수제로 사용되는 MgO 합성물의 재생성은 흡수ㆍ탈착 운전 온도, 시간에 따라서 달라지기 때문에, 흡수시간 10분, 탈착시간 5분 그리고 흡수시간 60분, 탈착시간 15분 조건의 재생 실험을 실시하였다. 30회의 사이클 동안 이산화탄소 흡수능의 변화를 관찰하고, 그 결과를 도 7에 나타내었다. 상기 도 7에서 Ex (1),(3)은 각각 실시예 1, 3에서 제조된 MgO 합성물을 나타낸다.
유입 기체: 순수한 CO2
총 유속: 60 ml/min
충전시킨 MgO 합성물의 중량: 10 mg
도 7에 나타낸 바와 같이, 실시예 1 및 3의 MgO 합성물은 초기 3 내지 5 사이클까지 사이클이 진행됨에 따라서 흡수량이 증가하였다. 특히 실시예 1의 MgO 합성물은 10분 흡수실험의 첫 사이클에서 4.8 wt,%의 흡수량을 보였다가 4번째 사이클에서 26.2 wt,%의 흡수량을 보였다. 그 이후 사이클이 진행될수록 흡수량이 조금씩 감소하여 20번째부터는 약 18 wt,%정도로 흡수량이 안정화되었다. 60분의 흡수 실험에서도 10분 흡수 실험과 비슷하게 초기 몇 사이클에서 흡수성능이 향상되어 약 59 wt,%의 최대 흡수량을 보인 뒤 계속해서 30사이클 이후에 40 wt,%로 감소하였다. 실시예 3의 MgO 합성물은 실시예 1의 MgO 합성물에 비해서 10분 흡수 시 흡수량은 약 10 wt,%로 떨어지지만 전체 사이클에 걸쳐서 안정된 흡수성능을 보여주고 있다. 60분 흡수 시에는 10분 흡수 실험과 비슷하게 초기 몇 사이클에서 흡수성능이 향상되어 약 59 wt,%의 최대 흡수량을 보인 뒤 계속해서 30 사이클 이후에 40 wt,%로 감소하였다.
실험예
7:
MgO
합성물의 연속 흡수/재생 운전 실험
실시예 1 내지 2 및 비교예 2 내지 6에서 제조된 MgO 합성물에 대하여 연속 흡수/재생 운전 실험을 수행하였다.
분석 방법으로 TGA(Thermogravimetric analysis) 분석을 수행했으며, 분석 조건은 하기 표 2와 같다.
상기 분석 결과를 하기 표 2에 기재하였다.
| 가스 조성; (1bar) | 흡수 온도 (oC) | 재생 온도 (oC) |
흡수 시간 (min) | 반복 횟수 | 반복 실험 후 흡수능 (wt.%) | |
| 비교예 3 | 100% CO2 | 350 | 500 | 30 | 10 | 4.9 |
| 비교예 4 | 100% CO2 | 380 | 400 | 60 | 8 | 15 |
| 비교예 5 | 100% CO2 | 300 | 350 | 60 | 40 | 30 |
| 비교예 6 | 100% CO2 | 360 | 400 | 60 | 30 | 25 |
| 비교예 2 | 100% CO2 | 325 | 450 | 60 | 14 | 31.8 |
| 실시예 1 | 100% CO2 | 325 | 425 | 60 | 30 | 45 |
| 실시예 2 | 100% CO2 | 325 | 425 | 60 | 30 | 45 |
상기 표 2에서 볼 수 있듯이, 동일한 흡수 시간 조건 하에서 비교예와 비교하여 실시예에 따른 MgO 복합체의 반복 실험 후 흡수능이 우수한 것을 확인할 수 있다. 이에 따라, 본 발명에 따른 MgO 복합체가 반복 운전에 따른 안정성이 우수한 것을 확인할 수 있다.
Claims (19)
- 금속 탄산염 용액과 마그네슘염 용액을 혼합하여 마그네슘 옥사이드(MgO) 전구체 용액을 제조하는 단계;
상기 제조된 마그네슘 옥사이드(MgO) 전구체 용액을 여과하는 단계;
상기 여과된 마그네슘 옥사이드(MgO) 전구체와 알칼리 금속염 용액의 혼합 용액을 제조하는 단계;
상기 혼합 용액을 교반 및 건조하는 단계; 및
상기 건조된 생성물을 하소하는 단계를 포함하는 이산화탄소 흡수제의 제조방법.
- 제 1 항에 있어서,
금속 탄산염은 탄산 나트륨 및 탄산 칼륨으로 이루어진 군에서 선택된 하나인 이산화탄소 흡수제의 제조방법.
- 제 1 항에 있어서,
마그네슘염은 질산 마그네슘, 아세트산 마그네슘, 황산 마그네슘, 및 염화 마그네슘으로 이루어진 군에서 선택된 하나인 이산화탄소 흡수제의 제조방법.
- 금속 탄산염 용액과 마그네슘염 용액의 용매는 각각 증류수, 에탄올 또는 이들의 혼합물인 이산화탄소 흡수제의 제조방법.
- 제 1 항에 있어서,
금속 탄산염 용액과 마그네슘염 용액의 몰농도비는 1:1 내지 3:1인 이산화탄소 흡수제의 제조방법.
- 제 1 항에 있어서,
금속 탄산염 용액과 마그네슘염 용액을 혼합한 후, 20 내지 30℃에서 10 분 내지 10 시간 동안 교반하는 단계를 추가로 포함하는 이산화탄소 흡수제의 제조방법.
- 제 1 항에 있어서,
여과는 진공 펌프와 여과지를 이용하여, 마그네슘 옥사이드(MgO) 전구체 용액에서 용매 및 불순물을 제거하는 이산화탄소 흡수제의 제조방법.
- 제 7 항에 있어서,
여과 후, 얻어진 마그네슘 옥사이드(MgO) 전구체를 10 내지 20 회 세정하는 단계를 추가로 포함하는 이산화탄소 흡수제의 제조방법.
- 제 1 항에 있어서,
알칼리 금속염의 함량은 마그네슘 옥사이드(MgO) 전구체 중 마그네슘 1 몰에 대하여 0.1 내지 0.3 몰인 이산화탄소 흡수제의 제조방법.
- 제 1 항에 있어서,
알칼리 금속염의 함량은 마그네슘 옥사이드(MgO) 전구체 중 마그네슘 1 몰에 대하여 질산 리튬(Lithium nitrate) 0.02 내지 0.05몰, 질산 나트륨(Sodium nitrate) 0.1 내지 0.2몰 및 탄산 나트륨(Sodium carbonate) 0.005 내지 0.015몰인 이산화탄소 흡수제의 제조방법.
- 제 1 항에 있어서,
혼합 용액의 교반은 20 내지 30℃에서 30분 내지 15시간 동안 수행하는 이산화탄소 흡수제의 제조방법.
- 제 1 항에 있어서,
혼합 용액의 교반 후, 숙성 단계를 추가로 포함하며,
상기 숙성 단계는 20 내지 30℃에서 30분 내지 15시간 동안 수행하는 이산화탄소 흡수제의 제조방법.
- 제 1 항에 있어서,
건조는 100℃ 내지 120℃에서 10 내지 15 시간 동안 수행하는 이산화탄소 흡수제의 제조방법.
- 제 1 항에 있어서,
건조는 교반과 함께 온도를 20 내지 30℃에서 100℃ 내지 120℃로 승온하면서 수행하는 이산화탄소 흡수제의 제조방법.
- 제 1 항에 있어서,
하소는 공기 분위기 하에서 400 내지 450℃로 승온 후, 5 내지 15 시간 동안 수행하는 이산화탄소 흡수제의 제조방법.
- 제 1 항 내지 제 15 항 중 어느 하나의 항에 따른 제조방법에 의해 제조되는 이산화탄소 흡수제.
- 제 16 항에 있어서,
입경은 20 내지 80 μm인 이산화탄소 흡수제.
- 제 15 항에 따른 이산화탄소 흡수제를 포함하는 이산화탄소 포집 모듈.
- 제 18 항에 있어서,
200℃ 내지 450 ℃의 온도에서 작동되는 이산화탄소 포집 모듈.
Priority Applications (1)
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Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20150043290A (ko) * | 2012-07-19 | 2015-04-22 | 리써치 트라이앵글 인스티튜트 | 이산화탄소 제거를 위한 재생 가능한 흡착제 |
| KR101543962B1 (ko) * | 2014-06-12 | 2015-08-12 | 연세대학교 산학협력단 | 이산화탄소 흡착제의 제조방법 및 이로부터 제조된 흡착제를 포함하는 이산화탄소 포집모듈 |
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-
2016
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Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20150043290A (ko) * | 2012-07-19 | 2015-04-22 | 리써치 트라이앵글 인스티튜트 | 이산화탄소 제거를 위한 재생 가능한 흡착제 |
| KR101543962B1 (ko) * | 2014-06-12 | 2015-08-12 | 연세대학교 산학협력단 | 이산화탄소 흡착제의 제조방법 및 이로부터 제조된 흡착제를 포함하는 이산화탄소 포집모듈 |
| KR101585792B1 (ko) * | 2014-09-29 | 2016-01-14 | 한국전력공사 | 이산화탄소 중온 활성 고체 흡수제, 슬러리 조성물 및 이의 제조방법 |
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