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저자정보
정현수 (경기대학교) 이예환 (경기대학교 일반대학원 환경에너지공학과) 김성수 (경기대학교)
저널정보
아태인문사회융합기술교류학회 아시아태평양융합연구교류논문지 아시아태평양융합연구교류논문지 제9권 제5호
발행연도
2023.5
수록면
579 - 588 (10page)
DOI
http://dx.doi.org/10.47116/apjcri.2023.05.48

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시멘트 공장에서는 시멘트 생산량의 약 15-20%를 차지하는 것이 시멘트 부산물인 CKD(cement kiln dust)이다. 현재는 CKD가 소각 방법으로 제거되고 있으나 이 CKD를 활용한 이산화탄소 저감 공정에 대한 연구가 증가하고 있다. 하지만 이 공정의 주요 문제점은 CKD 내 칼슘이온이 존재한다는 점이다. 공정 운행 시 고농도의 염화칼륨 수용액 내 미량의 칼슘 이온은 공정의 문제를 야기하는 원인으로 작용할 수 있다. 본 연구에서는 칼슘 이온 제거에 효과적인 방법의 하나인 제올라이트를 이용하여 수용액상 칼슘 이온을 제거하고자 하였다. 제올라이트는 Si/Al ratio 제어를 통해 성능을 증진시키고자 하였으며, 이를 위해 13X 제올라이트를 alumination, dealumination 방법으로 개질한 후 칼슘 이온 제거성능을 비교하였다. 그 중 alumination(조건: 70 ℃, 0.1 M NaAlO2)방법이 95.77 %로 칼슘 이온 제거성능이 가장 우수하며 기존 제올라이트 대비 성능이 약 6% 증진됨을 확인하였다. 반면 dealumination 방법으로 개질이 수행된 제올라이트는 기존 대비 성능이 약 73% 저하됨을 확인하였다. XRD, BET, FT-IR, ICP 분석을 통해 개질된 제올라이트의 구조, 비표면적, 산점, Si/Al ratio를 확인하였으며, Si/Al ratio가 칼슘 이온 제거성능의 주요 영향인자로 판단된다.

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