기존의 연구에서 널리 사용된 흡수제 2-amino-2-methyl-1-propanol (AMP)의 성능 개선을 위해 carbon dioxide (CO$_2$) 및 nitrogen dioxide (NO$_2$)의 흡수율이 우수한 ammonia (NH$_3$)를 첨가하여 평면교반조에서 CO$_2$, NO$_2$ 및 CO$_2$/NO$_2$의 흡수속도실험을 수행함으로써 반응속도상수를 AMP 단일흡수제와 비교하였다. 30 wt.% AMP에 1, 3, 5 wt.%의 NH$_3$ 첨가에 따라 흡수속도는 대표적으로 303 K, 1 kPa NO$_2$ 분압에서 12.6$sim$32.6% 증가되므로 NH$_3$의 첨가로 반응속도를 향상시켜 공정 효율의 증가를 기대할 수 있을 것으로 예상된다. 또한 30 wt.% AMP에 3 wt.% NH$_3$ 첨가 수용액의 NO$_2$ 분압 1 kPa과 CO$_2$ 분압 15 kPa에서 CO$_2$/NO$_2$ 동시 흡수속도는 5.50$sim$6.40$ imes$10$^{-6}$ kmol m$^{-2}$ s$^{-1}$로 NH$_3$의 CO$_2$ 및 NO$_2$에 대한 높은 부하능 및 추가 반응에 기인하여 AMP 단일수용액에 비해 48.2$sim$41.6% 증가하였다. 또한, 화력발전소에서 배출되는 연소배가스 조성과 같이 CO$_2$ 15 kPa 및 NO$_2$의 비교적 낮은 분압(1 kPa) 조건에서 NO$_2$는 AMP에 NH$_3$ 첨가에 따라 약 2배의 빠른 반응으로 CO$_2$의 흡수에 큰 영향 없이 NO$_2$를 동시에 흡수할 수 있을 것으로 기대된다.
In this study, a blend of 2-amino-2-methyl-1-propanol (AMP) and ammonia (NH$_3$) was used to achieve high absorption rates for carbon dioxide (CO$_2$) as suggested at several literatures. The absorption rates of aqueous AMP and blended AMP+NH$_3$ solutions with CO$_2$ and nitrogen dioxide (NO$_2$) were measured using a stirred-cell reactor at 303 K. The effect of the added NH$_3$ to enhance absorption characteristics of AMP was studied. The performances were evaluated under various operating conditions. The absorption rates increased following the increase of the concentration of NH$_3$. The absorption rate of NH$_3$ blended into 30 wt.% AMP solution with NO$_2$ at 303 K was 12.6$sim$32.6% higher than that of aqueous AMP solution without NH3. Also, the addition of 3 wt.% NH$_3$ to 30 wt.% AMP increased 48.2$sim$41.6% values for the reactions with CO$_2$ and NO$_2$ at 303 K. Therefore, it clearly shows that the reaction rate of AMP with CO$_2$ and NO$_2$ can be increased by the addition of NH$_3$.
