| 연구개발개요 |
『석탄발전부산물 활용 대기 중 CO2, NOX 동시 저감 다공성 패널』● 본 연구는 석탄화력발전소 부산물인 순환유동층 보일러에서 연소 후 배출되는 애시*와 목질계 활성탄소를 활용하여 대기 중의 유해가스(이산화탄소, 질소산화물)를 흡착저감 시키는 기능성 건설재료 및 제품에 대한 기술로서, 산업부산물의 재활용, 온실가스 저감 및 대기오염물질 저감 기술임.● 본 기술은 1. 순환유동층 보일러 애시의 고효율 광물탄산화 양생기술 2. 가스상 유해물질의 흡착？분해를 위한 목질계 활성탄소(마이크로 공극 多) 최적배합기술 3 CFBC 경량골재 활용 대기오염물질 저감 다공성 건설제품 기술(1+2)을 포함. 최종 건설제품은 도로변 방음패널을 대상으로 하고 있음.[요소기술]: CO2 포집 및 양생효율 증대 강도 발현기술, 질소산화물(NOX) 저감기술, 열린공극의 다공체 성형기술, 프리캐스트 건설제품 적용기술* 순환유동층 연소보일러 애시(Circulating Fluidized Bed Combustion Boiler Ash, CFBC ash)- Key Element Technologies - 1. 고효율 광물탄산화 양생기술을 활용한 바인더 기술 2. 질소산화물(NOX) 저감 최적 활성탄소 배합기술 3. 대기오염 저감 다공성 방음패널 제조 기초기술
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| 연구내용 및 범위 |
■ CO2 포집 및 NOX저감 요구 성능 도출 CO2 포집 재료의 건설재료 적용을 위한 현황조사 및 분석- 국내 ？ 외 논문, 특허 분석을 통한 CO2 포집, 저장 재료의 반응 메커니즘 분석- CO2 포집, 저장 재료의 물리,화학적 특성 분석■ CFBC ash의 CO2 포집, 저장 및 반응 메커니즘 분석 CFBC ash의 생성 배출 환경 분석- 유연탄과 탈황 물질로 혼합되는 석회석의 비율 : 애시 중 f-CaO, CaO, CaSO4 함량 예측 - 애시의 광물 분석(XRD), 애시의 화학성분 분석(XRF, 습식분석) 애시의 수화반응성 영향 인자 확인 CFBC ash의 CO2 포집, 저장 및 반응 메커니즘 분석 정립■ CFBC ash의 CO2 포집, 저장 및 반응성 향상을 위한 개질 기술 CO2 양생 광물탄산화 반응성 증가를 위한 표면 개질- Particle size distribution control, 유기촉진제 도입에 따른 Particle surface 개질 등의 표면 개질: CO2 포집, 저장 성능 분석(TG-DTA 탈탄산온도에서의 질량변화 분석): CO2 포집, 저장에 따른 역학적 성능 평가(응결시간, 압축강도 발현율, 수화생성물 분석 평가) ■ NOX 저감 목질계 활성탄소 최적화 배합 기술 목질계 활성탄소의 NOX 저감 성능 증대를 위한 미세기공 size and distribution control 목질계 활성탄소 성능 극대화 산화촉매제 선택 도입 : 결정구조가 다른 산화촉매제의 혼입 비율에 따른 성능평가 목질계 활성탄소의 배합 조정을 통한 최적화 배합 도출■ CFBC ash 및 목질계 활성탄소 혼입 바인더 제조 기술 CFBC ash 및 목질계 활성탄소의 혼입율에 따른 바인더의 대기오염 유해가스 저감 성능 평가 분석 탄산화양생에 의한 CFBC ash 및 목질계 활성탄소 혼입 바인더의 물성 변화 분석■ 방음패널 요구 성능 도출 방음패널 기본 물리적 요구 성능 도출 - 방음패널 중 적용 대상 도출 : 차음형, 흡음형 - 적용 대상 방음패널의 압축강도, 휨강도 등 역학적 요구 성능 도출 CFBC ash 및 목질계 활성탄 혼입 바인더의 방음패널 제조 원료화 가능성 분석 - CO2, NOX 저감 성능 유지 다공체 제조 가능성 검토 ■ CO2 , NOX 동시 저감 기능성 다공체 제조 기술 Open Pore 유지 다공체 제조 수법 개발 - Open Pore의 다공체 표면 노출 유지 및 극대화 수법 개발 : 배합 설계 최적화 CFBC ash 및 목질계 활성탄소 혼입 바인더 활용 다공체 제조 기술 개발 - CFBC ash 경량 골재 도입 - 탄산화양생, 증기양생 도입에 따른 다공체 제조 수법 다각화 CO2 ,NOX 동시 저감 기능성 다공체 성능평가 - 이산화탄소 포집효율, NOX 제거효율 등■ CO2, NOX 동시 저감 기능성 방음패널 흡착 성능 향상을 위한 설계(안) 도출 CO2, NOX 흡착 성능 향상을 위한 산화촉매제 적용 검토 Macro Open Pore, Micro pore 연결 배합 적용 배합 도출■ CFBC ash 및 목질계 활성탄소 혼입 바인더 사용 방음패널의 제조 및 성능 평가 역학적 성능 평가 - 적용 대상 방음패널의 압축강도, 휨강도 등 물리적 성능 평가 분석 탄산화양생에 따른 물성 변화 분석 - CO2 농도, 습도, 증기양생에 따른 성능 검증 방음패널 제품 단위의 CO2, NOX 저감 성능 평가
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