열처리조건이 CuO/γ-Al2O3 흡수제의 탈황능에 미치는 영향

Abstract

열처리온도와 시간이 CuO/γ-Al2O3 흡수제의 탈황능에 미치는 영향을 열중량분석기에서 탈황반응온도(300 ℃, 500 ℃) 변화에 따라 결정하였다. 황산화반응온도 500 ℃(bulk sulfaction)에서는 CuO/γ-Al2O3 흡수제의 탈황능이 열처리온도 800 ℃ 까지 증가하였고 그 이상의 온도에서는 감소하였다. 그러나 탈황반응 온도 300 ℃의 경우는 열처리온도 700 ℃까지 탈황능이 일정하게 유지된 후 약간 감소하였다. 이것은 벌크 황산화 반응은 CuSO4 분해에 의하여 생성되는 SO3 가스에 의하여 진행되지만 표면 황산화 반응은 담지된 CuO의 촉매작용에 의하여 SO2의 표면전이에 의하여 진행되기 때문이다. 800 ℃에서 열처리한 흡수제의 경우 흡수제의 탈황능은 열처리 시간 12시간에서 최대값을 보인후 열처리 시간이 증가할수록 감소하였다. 이러한 결과는 초기단계에서는 담지된 Cu 이온의 표면재분산이 지배적이고 그 이후는 octahedral 자리로부터 tetrahedral 자리이동에 의한 CuAl2O4의 생성이 열처리 시간이 증가할수록 증가하기 때문이다. CuAl2O4에서의 벌크 황산화 반응은 아황산가스와 CuO/γ-Al2O3 흡수제간의 강한결합으로 인하여 일어나지 않으며 CuAl2O4의 존재를 DRS와 XRD를 이용하여 확인하였다.