01해결하는 문제
바이오매스 연소는 필연적으로 슬래깅·파울링을 동반합니다
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바이오매스 연료에는 K(칼륨), Na(나트륨) 등 알칼리 금속이 다량 포함되어 있습니다.
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알칼리 성분은 보일러 내부의 고온 환경을 버티지 못하고 녹아 표면에 달라붙으며, 슬래깅과 파울링을 유발합니다.
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케이멘트는 알칼리 성분과 반응해 고융점 물질을 생성함으로서 재로 배출시켜 슬래깅과 파울링을 원천 방지합니다.
02케이멘트 반응기전
케이멘트는 알칼리 화합물과 반응하여 이를 방지합니다
케이멘트의 핵심 성분인 알루미노실리케이트는 연소 중 기화된 알칼리 화합물과 흡착·반응합니다. 이를 통해 Kalsilite 및 Leucite와 같이 보일러 온도보다 월등히 높은 융점을 가진 광물을 생성함으로서 알칼리 화합물이 보일러 표면에 부착되지 않고 재로 배출되도록 합니다.
Kalsilite 생성 기전
융점~1,600°C
- 01Al₂O₃·2SiO₂ + 2KCl + H₂O → 2KAlSiO₄ + 2HCl
- 02Al₂O₃·2SiO₂ + K₂SO₄ → 2KAlSiO₄ + SO₃
- 03Al₂O₃·2SiO₂ + K₂O → 2KAlSiO₄
- 04Al₂O₃·2SiO₂ + 2KOH → 2KAlSiO₄ + H₂O
Leucite 생성 기전
융점~1,693°C
- 01Al₂O₃·4SiO₂ + 2KCl + H₂O → 2KAlSi₂O₆ + 2HCl
- 02Al₂O₃·4SiO₂ + K₂SO₄ → 2KAlSi₂O₆ + SO₃
- 03Al₂O₃·4SiO₂ + K₂O → 2KAlSi₂O₆
- 04Al₂O₃·4SiO₂ + 2KOH → 2KAlSi₂O₆ + H₂O
03차별성
케이멘트는 탁월한 성능을 자랑합니다
비표면적 비교
(단위: m²/g)
시중 첨가제 대비 약 5배 수준의 비표면적을 지닌 케이멘트는, 알칼리 화합물에 대한 흡착 성능이 월등합니다.
0.3
18.1
28.1
139.8
Fly Ash카올리나이트메타카올리나이트케이멘트
반응 효율 비교
(단위: %)
일반 첨가제는 알루미나 함량이 30% 이하로, 첨가제의 2/3 수준만이 화학 반응에 활용되며 나머지는 반응하지 못하고 버려집니다.
케이멘트는 알루미나 함량을 40% 이상 수준으로 설계하며, 알칼리 화합물과의 반응 효율을 극대화시켰습니다.
반응 참여 비율
일반 첨가제알루미나 30% 이하
65%케이멘트알루미나 40% 이상
87%↑빈 영역은 반응에 참여하지 못하고 재로 배출되는 비율
04Before & After
보일러의 표면이 증명합니다
케이멘트 투입 전, 보일러 수관에 두껍게 축적되던 슬래깅·파울링은 케이멘트 도입 이후 표면에 부착되지 않고 재로 배출됩니다.
케이멘트 사용 전
케이멘트 사용 후
