고온 가스 여과 세라믹: 산업용 배기 가스 정화 기술의 혁신적 솔루션
고온 가스 여과 세라믹 기술의 개요
고온 가스 여과 세라믹은 ZTW Tech가 자체 개발한 차세대 배기 가스 정화 기술로, 세라믹 촉매 필터 튜브와 무촉매 고온 여과 세라믹 섬유 필터 튜브를 핵심 구성 요소로 사용합니다. 이 기술은 다중 관형 시스템 통합을 통해 탈질, 탈황, 탈불소, 집진, 다이옥신 제거, HCl, HF 및 중금속 제거를 하나의 시스템으로 통합한 산업용 노 배기 가스 초저감정 시스템입니다.
기술적 우수성
ZTW Tech의 고온 가스 여과 세라믹은 다음과 같은 기술적 장점을 보유하고 있습니다:
- 나노급 기공 구조: 0.1-1.0μm의 균일한 기공 분포로 초미세 입자 포집 가능
- 고기포비: 2.0-4.0 m³/m²/min의 높은 기체 투과율로 설비 크기 최소화
- 고강도 저항력: 2.0MPa 이상의 압축 강도와 500Pa 미만의 초기 저항력
- 장수명 설계: 5년 이상의 수명으로 유지보수 비용 절감
다양한 산업 적용 사례
유리 용광로 적용: ZTW Tech의 고온 가스 여과 세라믹은 유리 제조 공정에서 발생하는 고온의 배기 가스(400-500°C)에서도 안정적인 성능을 발휘합니다. 특히 유리 용광로에서 발생하는 알칼리 성분이 많은 배기 가스에서도 촉매 중독 없이 장기간 운영이 가능합니다.
바이오매스 발전소: 바이오매스 연소 과정에서 발생하는 고농도 NOx(500ppm 이상)와 먼지를 동시에 처리할 수 있습니다. 세라믹 촉매 필터는 암모니아 주입과 결합하여 95% 이상의 탈질 효율을 달성합니다.
폐기물 소각장: 다이옥신, 중금속, HCl, HF 등 유해 물질을 단일 시스템에서 제거할 수 있어 공정 간소화와 설치 공간 절약 효과가 있습니다.
고온 가스 여과 세라믹의 작동 원리
ZTW Tech의 고온 가스 여과 세라믹 시스템은 크게 두 가지 핵심 기술로 구성됩니다:
세라믹 촉매 필터 튜브
이 필터 튜브는 TiO2, V2O5, WO3 등의 촉매 성분이 세라믹 기질에 균일하게 분포되어 있습니다. 배기 가스가 필터를 통과하는 동안:
- 먼지 입자는 필터 표면에서 포집
- NOx 성분은 촉매 표면에서 NH3와 반응하여 N2와 H2O로 전환
- 동시에 SO2, HCl, HF 등 산성 가스도 제거
- 정기적인 역류 세정으로 필터 재생
무촉매 고온 여과 세라믹
고온(800°C 이상) 환경이나 촉매 사용이 적합하지 않은 조건에서 사용됩니다. 세라믹 섬유의 다공성 구조를 이용하여 고온에서도 안정적인 집진 성능을 발휘합니다.
기존 기술 대비 우수성
ZTW Tech의 고온 가스 여과 세라믹은 기존의 여러 정화 기술을 대체할 수 있는 혁신적인 솔루션입니다:
| 비교 항목 | 고온 가스 여과 세라믹 | 기존 기술(백필터/전기집진기) |
|---|---|---|
| 작동 온도 | 200-800°C | 120-250°C(백필터) |
| 탈질 효율 | 90-95% | 별도 SCR 시스템 필요 |
| 설치 면적 | 기존 대비 40% 절감 | 큰 설치 면적 필요 |
산업별 맞춤형 솔루션
철강 산업 적용
철강 공장의 소결 공정에서는 고온의 배기 가스와 함께 중금속, 다이옥신 등이 발생합니다. ZTW Tech의 고온 가스 여과 세라믹은 이러한 복합 오염물질을 단일 시스템으로 처리할 수 있어 운영 비용을 크게 절감합니다.
시멘트 산업
시멘트 킬른에서 발생하는 고온(350-450°C) 배기 가스는 높은 알칼리 성분을 포함하고 있습니다. 일반적인 SCR 촉매는 알칼리 중독으로 인해 수명이 짧지만, ZTW Tech의 세라믹 촉매 필터는 알칼리 저항성이 우수하여 장기간 안정적인 성능을 유지합니다.
화학 공정
화학 공정에서는 HF, HCl 등 부식성 가스가 많이 발생합니다. ZTW Tech의 고온 가스 여과 세라믹은 내식성 소재를 사용하여 이러한 가스에 대한 내구성을 확보했습니다.
유지보수 및 경제성 분석
ZTW Tech의 고온 가스 여과 세라믹 시스템은 장기적인 관점에서 뛰어난 경제성을 제공합니다:
- 에너지 효율: 고온에서 직접 처리로 가스 냉각 에너지 절감
- 유지보수 비용: 5년 이상의 필터 수명으로 교체 주기 연장
- 운영 비용
- 공간 효율성: 복합 시스템 통합으로 설치 면적 최소화
- 규제 대응: 초저감정 기준 충족으로 환경 규제 대응 용이
환경 규제 대응 능력
전 세계적으로 강화되고 있는 환경 규제에 효과적으로 대응할 수 있는 기술입니다:
한국 환경 규제: 대기환경보전법에 따른 배출 허용 기준(NOx 80ppm, SO2 50ppm, 먼지 10mg/m³)을 쉽게 충족할 수 있습니다.
글로벌 기준: EU의 BAT(Best Available Techniques) 기준, 중국의 초저감정 기준 등 다양한 국제 기준에 부합하는 성능을 입증했습니다.
향후 기술 발전 방향
ZTW Tech는 지속적인 연구개발을 통해 고온 가스 여과 세라믹 기술을 진화시키고 있습니다:
- 더 높은 온도(1000°C 이상)에서의 적용 가능성 연구
- 신소재 개발을 통한 성능 향상과 비용 절감
- AI 기반 예측 유지보수 시스템 통합
- 탄소 중립을 위한 CO2 포집 기술과의 연계 연구
ZTW Tech의 고온 가스 여과 세라믹 기술은 산업 현장의 실제적인 문제를 해결하면서도 환경 보호와 경제성을 동시에 추구하는 최적의 솔루션입니다. 다양한 산업 환경에서 검증된 이 기술은 앞으로도 지속적으로 발전하여 더 넓은 분야에 적용될 것입니다.
