목적: 본 연구는 바이오가스 내 황화수소를 효과적으로 제거하기 위한 흡착탑 설계와 운전 기초 데이터를 제공하고자 한다. 방법: 황화수소 제거 효율을 평가하기 위해 활성탄, 제올라이트, 황산철(II)로 처리된 제올라이트(Zeolite-Fe7)와 같은 다양한 흡착제를 사용하였다. 실험은 반응기 길이, 가스 공급 유속, 습도, 흡수 및 흡착 방법의 병행 적용 등 다양한 운전 조건에서 수행되었다. 이를 통해 각 흡착제의 성능과 황화수소 제거에 영향을 미치는 주요 인자를 분석하였다. 결과 및 토의: 활성탄은 약 97.8%의 가장 높은 황화수소 제거 효율을 기록하였으며, 제올라이트 및 Zeolite-Fe7은 상대적으로 낮은 효율을 보였다. 가스 공급 유속은 흡착제의 제거 성능에 중대한 영향을 미쳤으며, 반응기 길이와 습도는 흡착제에 따라 상이한 영향을 나타냈다. 또한, 흡수와 흡착 방법을 동시에 적용한 경우 약 95.6%의 황화수소 제거율을 기록하였다. 결론: 활성탄은 타 흡착제에 비해 높은 효율성과 습도에 대한 내성을 보였으며, 바이오가스에서 황화수소를 제거하는데 있어 가장 적합한 흡착제로 평가되었다. 본 연구는 흡착탑 설계 및 운전 조건을 최적화하기 위한 기초 데이터를 제공하였으며, 향후 바이오가스 내 황화수소 제거 전처리 공정 설계를 위한 자료로 활용될 수 있을 것으로 기대된다.
Purpose : This study aims to provide basic data for the design and operation of adsorption towers to effectively remove hydrogen sulfide (H₂S) from biogas. Methods : Various adsorbents, such as activated carbon, zeolite, and iron sulfate-treated zeolite (Zeolite-Fe7), were used to evaluate the efficiency of H₂S removal. The experiments were conducted under different operating conditions, including reactor length, gas flow rate, humidity, and the combined application of absorption and adsorption methods. Key factors influencing the performance of each adsorbent and hydrogen sulfide removal were analyzed. Results and Discussion : Activated carbon recorded the highest H₂S removal efficiency at approximately 97.8%, while zeolite and Zeolite-Fe7 showed relatively lower efficiency. The gas flow rate significantly impacted the removal performance of the adsorbents, and reactor length and humidity had varying effects depending on the adsorbent. Additionally, when absorption and adsorption methods were applied simultaneously, a removal rate of about 95.6% was achieved. Conclusion : Activated carbon demonstrated higher efficiency and resistance to humidity compared to other adsorbents, making it the most suitable material for H₂S removal from biogas. This study provides basic data for optimizing the design and operation conditions of adsorption towers and is expected to contribute to the future design of pre-treatment processes for H₂S removal in biogas.