흡수탑(스크러버) 흡수제 선정 시 고려사항

흡수탑이란 기체를 액체에 접촉시켜, 기체 중 가용성(可溶性) 성분을 액상 중에 용해시키는 일련의 공정, 즉 ‘가스 흡수’를 목적으로 한 장치로써 이러한 장치를 주로 “스크러버(Scrubber)” 또는 “세정탑” 이라 통칭한다.

 

 

 

흡수탑(스크러버) 흡수제 선정 시 고려사항

 

흡수탑은 공정으로부터 배출되는 가스를 포집하는 헤더(Gas collection header), 본체(Scrubber 및 충진재), 송풍기(ID Fan), 물분무 시스템(Water supply system), pH 조정시스템(Chemical feed system) 등으로 구성된 설비 일체를 말한다. 사용되는 액체는 주로 물(Water)이지만 경우에 따라서 표면 활성제를 사용하기도 하며 최종적으로 Mist가 인근지역으로 비산되는 것을 방지하기 위하여 Demister(Mist eliminator)를 설치한다.

 

그리고 이와 같은 흡수탑에 영향을 미치는 인자들을 이해하는 것이 매우 중요하고, 관련주요 인자들은 다음과 같다.

- 처리해야 할 배출물 종류(Pollutant targeted)

- 제거 효율(Removal efficiency)

- 공정 조건(Flow rate, temperature, concentration, etc.)

 

 

이상적인 흡수제 특성

 

흡수의 효율을 위해 흡수탑 내의 충진층의 설계와 더불어 배출 오염 물질(Gas)에 대해 물리적, 화학적 반응이 가장 잘 일어날 수 있는 흡수제 선정도 중요한 요소이다. 흡수제를 선택할 때는 필요한 제거 효율과 흡수제의 드는 비용을 고려하여야 하며, 보통 다음 내용을 고려하여 선택한다.

- 높은 용해도 (흡수제의 사용량을 최소화 해야 함)

- 용질로부터 흡수제의 분리 용이

- 낮은 휘발도 (흡수제 손실 최소)

- 안정성 (흡수제 수명의 최대화 흡수제 보충 최소화)

- 저 부식성 (보통의 재질을 장치에 사용할 수 있도록)

- 낮은 점도 (낮은 압력강하와 높은 열/물질전달속도)

- 거품발생 억제 (불필요하게 탑의 크기를 증가시키지 않도록)

- 무독성

- 불연성

- 낮은 가격

 

 

흡수제 선정 시 고려사항

 

일반적으로 흡수액 선정 시 처리하고자 하는 증기 또는 가스성분의 특성 즉 물용해성(극성 및 무극성)과 반응성(산, 염기)을 고려한다.

- 극성일 경우에는 물을 사용하여 흡수하고, 무극성일 경우에는 무극성 용매를 사용하여 처리한다.

- 보통 염화수소, 암모니아, 에탄올 및 메탄올은 극성으로, 물에 잘 녹는 반면에 벤젠, 톨루엔, 메탄 등은 무극성으로 물을 이용한 흡수처리는 거의 불가능하다.

- 상업화된 대표적인 흡수액은 다음 <표>과 같다.

 

<표> 대표적인 흡수제