발전소의 배기가스 탈황

탈황(FGD)은 단일 기술이 아니라 각각 장단점이 있는 다양한 방법들의 집합입니다. 특정 FGD 시스템의 선택은 연소 연료의 종류, 원하는 SO₂ 제거 수준, 사용 가능한 공간, 기술의 비용 효율성과 같은 요소에 따라 달라집니다. 전 세계적으로 여러 가지 대표적인 FGD 방법이 사용되고 있으며, 각 방법은 SO₂를 포집하기 위해 서로 다른 화학적 원리를 이용합니다.

• 물세척: 습식 스크러빙은 가장 널리 사용되는 FGD 기술로, 전 세계 설치 용량의 상당 부분을 차지합니다. 습식 스크러빙은 일반적으로 석회(산화칼슘) 또는 석회석(탄산칼슘)과 같은 알칼리성 슬러리를 배기가스 흐름에 분사하는 방식입니다. SO₂는 알칼리와 반응하여 아황산칼슘을 형성하고, 이는 산화되어 황산칼슘(일반적으로 석고라고 함)이 됩니다. 이 석고는 건설 자재로 판매될 수 있어 습식 스크러빙은 비교적 경제적인 선택입니다. 이 공정은 일반적으로 95%를 초과하는 높은 SO₂ 제거 효율을 달성합니다.
• 건식 스크럽: 습식 스크러빙과 달리 건식 스크러빙은 수산화칼슘과 같은 건식 알칼리 흡수제를 사용하여 배기가스에서 SO₂를 제거합니다. 흡수제는 일반적으로 미세 분말 형태로 배기가스 흐름에 주입됩니다. SO₂는 알칼리와 반응하여 고체 폐기물을 생성하고, 이는 백필터와 같은 미립자 제어 장치에 의해 포집됩니다. 건식 스크러빙은 습식 스크러빙보다 설계 및 작동이 간단하지만, 일반적으로 SO₂ 제거 효율은 더 낮습니다.

• 분무 건조기 흡수율(SDA): SDA는 알칼리성 슬러리를 분무 건조기에 분사하여 수분을 증발시키고 SO₂ 반응 생성물을 함유한 건조 분말을 남기는 건식 스크러빙의 일종입니다. SDA는 고형 폐기물을 포집하기 위해 백필터와 함께 사용되는 경우가 많습니다. 이 방법은 물 사용이 제한적인 상황에서 선호됩니다.
• 해수 세척: 이 특수 기술은 해수의 자연적인 알칼리성을 이용하여 SO₂를 흡수합니다. 배기가스를 해수로 처리하여 SO₂를 중화시킵니다. 처리된 해수는 일반적으로 pH를 조정하는 중화 과정을 거친 후 다시 바다로 방류됩니다. 해수 세정 기술은 특히 대량의 해수를 이용할 수 있는 해안 발전소에 적합합니다.
• 재생 과정: 앞서 언급한 방법들과 달리, 재생형 탈황 공정은 SO₂를 유용한 형태로 회수하는 것을 목표로 합니다. 이러한 공정은 일반적으로 재생 가능한 흡수제를 사용하여 원소 황이나 황산을 회수할 수 있도록 합니다. 재생형 공정은 비재생형 공정보다 복잡하고 비용이 많이 들지만, 회수된 황이나 황산에 대한 시장성이 있는 특정 상황에서는 경제적으로 타당할 수 있습니다.