In this study, as one of the carbon dioxide (CO2) adsorbents the aqueous potassium carbonate (K2CO3)/promoter mixtures were investigated. Equilibrium partial pressure (PCO2*) and pressure change were measured by using VLE (Vapor-liquid equilibrium)equipment in the mixture solution at 60 and 80 ℃, respectively. Absorption capacity was estimated in the semi-batch absorption apparatus at 40, 60 and 80 ℃. We proposed to use homopiperazine (homoPZ), cyclic diamine compound as a promoter of K2CO3 solution, to prevent crystalline formation and increase absorption capacity of aqueous K2CO3 solution. The absorption capacity of K2CO3/homoPZ was compared with MEA, K2CO3 and K2CO3/piperazine (PZ). Based on the results, we found that the mixture solution containing homoPZ had lower equilibrium partial pressure than that of K2CO3solution and the absorption rate was approximately 0.375-times faster at 60 ℃, 0.343-times faster at 80 ℃ than that of aqueous K2CO3 solution without homoPZ. K2CO3/homoPZ solution showed excellent CO2 loading capacity compared with MEA solution at 60 ℃.

본 연구에서는 이산화탄소 포집 기술에 적용할 수 있는 흡수제인 K2CO3와 homopiperazine (homoPZ)을 이용한 혼합수용액을 사용하여 이산화탄소 흡수 특성을 연구하였다. 기액 흡수평형(VLE) 장치를 사용하여 60, 80 ℃에서 이산화탄소 평형분압(PCO2*)과 압력변화를 측정하였고, 40, 60, 80 ℃에서 반회분식(semi-batch) 흡수 장치를 사용하여 흡수능을평가하였다. K2CO3 수용액의 결정 생성 문제 개선과 CO2 흡수량 및 흡수속도 증대를 위해 고리형 diamine인 homoPZ 를 증진제로 사용하였으며, 기존 연구된 MEA, K2CO3와 K2CO3/piperazine (PZ)과의 성능을 비교 평가하였다. 실험결과homoPZ를 첨가하였을 경우 K2CO3 수용액보다 이산화탄소 평형분압이 낮아져 흡수능이 개선되었으며, 흡수속도는 60℃에서 약 0.375배, 80 ℃에서 약 0.343배 향상되었다. K2CO3/homoPZ 수용액의 CO2 loading capacity는 60 ℃에서K2CO3/PZ 수용액과 유사하였고, MEA 수용액보다는 우수하였다.