• 제목/요약/키워드: $NO_x$ removal

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호기 조건에서 DPAOs (Denitrifying Phosphorus Accumulation Organisms)에 의한 인 제거 (Phosphorus Removal by DPAOs (Denitrifying Phosphorus Accumulating Organisms) in Aerobic Condition)

  • 정노성;박영식;김동석
    • KSBB Journal
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    • 제25권1호
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    • pp.62-66
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    • 2010
  • 호기 상태에서 ${NO_X}^-$-N이 PAOs에 의한 인 흡수속도에 미치는 영향을 각기 세 가지 조건의 회분식 실험을 통하여 관찰하였다. 실험 결과를 요약하면 다음과 같다. 1) 인 과잉흡수가 이루어지는 호기 상태에서 PAOs는 ${NO_X}^-$-N에 의해 인 흡수에 방해를 받는 것으로 나타났다. 2) 인 흡수속도에 있어 ${NO_3}^-$-N보다 같은 농도의 ${NO_2}^-$-N가 PAOs의 인 흡수속도를 저하시키는 결과를 나타내었다. 10 mg/L의 같은 농도로 유입되었음에도 불구하고 ${NO_2}^-$-N에 의한 인 흡수속도는 15.61 mg/gVSS로 10 mg/L의 ${NO_3}^-$-N가 공급된 실험에서의 인 흡수속도 28.30 mg/gVSS보다 낮은 속도를 나타냈다. 3) 반응기내의 ${NO_2}^-$-N 농도가 2 mg/L 이상으로 존재할 시 PAOs의 인 흡수속도는 ${NO_X}^-$-N가 존재하지 않는 조건에서 인 흡수 속도의 24%를 나타냈으며, ${NO_3}^-$-N의 농도가 3 mg/L 이상으로 존재할 경우 ${NO_X}^-$-N가 존재하지 않는 조건에서 인 흡수 속도의 17% 이하로 감소하는 것으로 나타나 ${NO_2}^-$-N가 PAOs의 인 흡수에 심각한 저해를 미치는 것으로 나타났다. 4) 반응기내에 ${NO_2}^-$-N와 ${NO_3}^-$-N가 함께 존재할 시에는 ${NO_X}^-$-N가 존재하지 않는 조건에서 인 흡수 속도의 6% 이하로 감소하는 것으로 나타났다. 5) ${NO_2}^-$-N는 EBPR의 붕괴에 영향을 미치는 중요한 요소로 판명되었다.

활성 코우크스상의 동시 탈황탈질에서 암모니아에 의한 탈질에 이산화황이 미치는 영향 (Effect of $SO_2$ on DeNOx by Ammonia in Simultaneous Removal of SOx and NOx over Activated Coke)

  • 김학준;윤조희
    • 대한환경공학회지
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    • 제32권2호
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    • pp.201-208
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    • 2010
  • 활성코우크스 촉매상에서 $SO_2$$NO_x$의 제거는 1단계에서 $SO_2$$H_2SO_4$로 산화되고 2단계에서 $NO_x$$N_2$로 환원되는 2단계 반응으로 이루워진다. 2단계 영역에 미반응 $SO_2$가 유입되면 암모니아와로 반응하여 $NO_x$환원이 저하된다. 이러한 문제점을 해결기 위하여 본 연구에서는 황산으로 활성화된 코우크스 촉매상에서 $SO_2$$NH_3$와의 촉매반응에 의하여 생성된 물질의 규명과 반응성을 검토하고자 실험실 규모의 반응관을 이용하여 실험을 수행하고 반응전후 촉매의 원소분석, DTA, TGA, SEM를 조사 분석하였다. 반응온도에 따른 반응성을 검토하기 위해 $SO_2$의 반응속도와 반응속도의 경시변화에 따른 파과곡선 등을 측정하였다. 실험으로부터 얻어진 결과는 다음과 같다; 황산으로 활성화된 코우크스는 탄소성분은 감소하고 산소와 황성분(O+S)은 증가하였다. 활성 코우크스 촉매상에 형성되는 반응생성물은 황산암모늄($(NH_4)_2SO_4$)으로 반응관에 축적되어 압력손실을 일으켰다. 반응온도에 따른 전체적인 반응성의 크기는 $150^{\circ}C$ > $200^{\circ}C$ > $100^{\circ}C$의 순서이었다. 이는 활성코우크스에 흡착된 암모니아 흡착량과 상관성을 가지고 있었다.

레이져 유기형광법을 이용한 펄스 배리어 방전 공간에서의 NO분자에 대한 시·공간적 밀도변화 측정 (A Spatio-Temporal Density Measurement of NO Molecules in Pulsed Barrier Discharge Using Laser Induced Fluorescence)

  • 한상보
    • 조명전기설비학회논문지
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    • 제24권5호
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    • pp.160-168
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    • 2010
  • 본 논문은 대기압 펄스 배리어 방전을 이용하여 NO 가스를 무해한 물질로 환원시키기 위하여 방전공간에서의 NO 분자의 생성 및 제거과정에 대하여 레이져 유기형광법을 이용하여 시 공간적인 밀도변화를 측정 및 분석하였다. 사용된 펄스 배리어 방전리액터는 진전속도가 $2.7{\times}10^6$[m/s] 인 1차 스트리머가 음극표면에 도착한 이후에 2차 스트리머가 양극 부근에 발생되었다. 그리고, 펄스 레이져에 의하여 NO 분자만을 효율적으로 상위준위로 여기시키기 위하여 Nd:Yag 및 염료 레이져를 복합하여 226[nm]의 자외광을 방전공간으로 도입하였으며, NO 분자만을 $A^2{\Sigma}^+{\leftarrow}X^2{\prod}$(0,0)으로 여기시키고, 여기된 분자들이 낮은 준위 $A^2{\Sigma}^+{\rightarrow}X^2{\prod}$(0,2), (0,3)로 복귀됨에 따라 방출되는 주요한 형광신호를 측정하였다. NO 분자의 시 공간적 변화 측정결과로부터 NO 가스를 효율적으로 제거하기 위해서는 산소농도를 가능한 2 [%]이하로 낮추고, 2차 스트리머 진전에 의해서 충분하게 방전공간에서 NO 환원반응을 유발할 수 있도록 제어하는 것이 필요하다고 판단된다.

배출가스의 질소산화물과 이산화황 동시 저감 기술 (Various Technologies for Simultaneous Removal of NOx and SO2 from Flue Gas)

  • 박현우;엄성현
    • 공업화학
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    • 제28권6호
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    • pp.607-618
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    • 2017
  • 석탄화력발전소를 포함한 다양한 산업설비에서 유해 대기오염물질이 배출되고 있으며, 이러한 오염물질은 인체 건강과 자연 생태계에 영향을 준다. 특히, 질소산화물($NO_x$)와 이산화황($SO_2$)은 인체 건강에 악영향을 주는 미세먼지($PM_{2.5}$) 형성에 원인물질로 알려져 있다. 이러한 $NO_x$$SO_2$ 배출을 저감하기 위해서 선택적 촉매 환원(SCR)과 습식 탈황 공정(WFGD)으로 결합된 혼합 시스템이 사용되고 있으나, 높은 설치비용 및 운전비용을 필요로 하며, 유지보수의 문제점, 기술적인 한계점을 가지고 있다. 최근에 이러한 혼합 시스템을 대체하기 위한 $NO_x$, $SO_2$ 동시 저감 기술이 연구되고 있으며, 제안된 기술들은 흡수, 고도 산화(AOPs), 저온 플라즈마(NTP), 전자 빔(EB) 등이 있다. 이러한 기술들은 강한 수용성 산화제 및 산화력을 가진 화학활성종에 의한 $NO_x$, $SO_2$$HNO_3$, $H2SO_4$ 형태로의 산화 반응, 기-액 계면에서 $HNO_3$$H2SO_4$ 흡수 반응, 화학 첨가제에 의한 중화 반응을 기본으로 하고 있다. 본 논문에서는 각각의 동시 저감공정에 대한 기술적인 특징과 대용량 처리 공정 응용을 위한 향후 전망을 정리하였다.

Adsorptive removal of odour substances and NO and catalytic esterification using empty fruit bunch derived biochar

  • Lee, Hyung Won;Kim, Jae-Kon;Park, Young-Kwon
    • Carbon letters
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    • 제28권
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    • pp.81-86
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    • 2018
  • Empty fruit bunch (EFB) char was used to remove $NO_x$ and odorous substances. The physicochemical properties of the EFB chars were altered by steam or KOH treatments. The Brunauer-Emmett-Teller surface area and porosity were measured to determine the properties of the modified EFB chars. The $deNO_x$ and adsorption test for hydrogen sulphide and acetaldehyde were performed to determine the feasibility of the modified EFB chars. The KOH-treated EFB (KEFB) char revealed higher $deNO_x$ efficiency than with commercial activated carbon. The Cu-impregnated EFB char also had high $deNO_x$ efficiency at temperatures higher than $150^{\circ}C$. The KEFB char showed the highest hydrogen sulphide and acetaldehyde adsorption ability, followed by the steam-treated EFB char and untreated EFB char. Moreover, the product prepared by sulfonation of EFB char showed excellent performance for esterification of palm fatty acid distillate for biodiesel production.

플라즈마가 결합된 탄화수소 선택적 촉매환원 공정에서 질소산화물(NOx)의 저감 (Removal of Nitrogen Oxides Using Hydrocarbon Selective Catalytic Reduction Coupled with Plasma)

  • 임태헌;조진오;현영진;목영선
    • 공업화학
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    • 제27권1호
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    • pp.92-100
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    • 2016
  • 플라즈마와 선택적 촉매환원법이 결합된 복합공정을 이용하여 저온에서의 질소산화물($NO_x$) 저감에 대해 조사하였다. 플라즈마와 촉매가 직접 상호작용을 할 수 있도록 촉매 충진층에서 플라즈마가 생성되도록 하였다. 반응온도, 촉매의 형태, 환원제인 n-헵테인의 농도, 산소함량, 수분함량 및 에너지밀도의 변화가 $NO_x$ 전환효율에 미치는 영향에 대해 살펴보았다. 반응온도 $250^{\circ}C$, 에너지밀도 $42J\;L^{-1}$ 조건에서, 복합공정의 $NO_x$ 전환효율은 선형의 Ag 촉매($Ag\;(nanowire)/{\gamma}-Al_2O_3$)와 구형의 Ag 촉매($Ag\;(sphere)/{\gamma}-Al_2O_3$)를 사용한 경우에 각각 83%와 69%로 나타났으며, 플라즈마를 결합하지 않았을 때는 같은 조건에서 선형의 Ag 촉매를 사용해도 약 30%의 낮은 $NO_x$ 전환효율을 보였다. 플라즈마에 의한 촉매의 성능 향상은 플라즈마의 산화작용에 의해 NO가 반응성이 우수한 $NO_2$로 전환되고, n-헵테인이 부분 산화되어 환원력이 우수한 중간생성물을 발생시켜 선택적 환원반응을 촉진시켰기 때문이다. 에너지밀도의 증가에 따라 $NO_x$ 전환효율이 증가하는 경향을 보였으며, n-헵테인의 농도를 증가시킬수록 $NO_x$ 전환효율이 높아졌으나 $C_1/NO_x$ 비가 5 이상이 되면 더 이상 $NO_x$ 전환효율이 증가되지는 않았다. 수분은 $NO_x$와 경쟁흡착 관계에 있으므로 $NO_x$ 전환효율에 큰 영향을 미치며, 수분함량이 높을 경우 $NO_x$ 전환효율이 감소하는 현상을 보였다. 산소농도가 3~15%로 증가할수록 $NO_2$ 및 부분 산화 탄화수소의 생성 촉진으로 $NO_x$ 전환효율이 향상되었으며, 특히 낮은 에너지 밀도에서 $NO_x$ 전환효율 차이가 큰 것으로 나타났다.

산화구리가 담지된 알루미나 흡수제/촉매를 이용한 배연 탈황/탈질 동시제거 반응특성 (Reaction Characteristics of Simultaneous Removal of $SO_{x}/NO_{x}$ from flue gas with $CuO/{\gamma}-Al_2O_3$ sorbent/catalyst)

  • 유경선;김상돈
    • 한국에너지공학회:학술대회논문집
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    • 한국에너지공학회 1994년도 추계학술발표회 초록집
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    • pp.97-100
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    • 1994
  • 산화구리가 담지된 알루미나 흡수제/촉매를 이용하여 유황산화물과 질소산화물의 제거반응 특성을 고정층 반응기를 이용하여 고찰하였다. 반응온도가 증가할 수록 $350^{\circ}C$까지 탈질 효율이 증가하였으며 그 이상의 온도에서는 암모니아의 산화에 의하여 탈질효율이 감소하였다. 암모니아의 $NO_{x}$ 선택성은 $SO_{x}$ 가 존재하지 않는 경우에 $NH_3/NO_{x}$mole 비 1.0 까지 유지되었으나 $SO_{x}$ 가 존재하면 선택성은 매우 감소하였다. 동시제거 반응의 경우 $400^{\circ}C$ 이상에서 효과적이었으며 $350^{\circ}C$ 이하에서는 암모늄 염의 생성으로 인하여 탈질효율의 감소가 반응시간이 증가함에 따라서 감소하였다.

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Synthesis of Iron-loaded Zeolites for Removal of Ammonium and Phosphate from Aqueous Solutions

  • Kim, Kwang Soo;Park, Jung O;Nam, Sang Chul
    • Environmental Engineering Research
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    • 제18권4호
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    • pp.267-276
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    • 2013
  • This study presents a comparison of different protocols for the synthesis of iron-loaded zeolites, and the results of their application, as well as that of zeolite-A (Z-A), to the removal of ammonium and phosphate from aqueous media. Zeolites prepared by three methods were evaluated: iron-incorporated zeolites (IIZ), iron-exchanged zeolites (IEZ), and iron-calcined zeolites (ICZ). The optimal iron content for preparing of IIZ, as determined via scanning electron microscopy and X-ray photoelectron spectroscopy analyses, expressed as molar ratio of $SiO_2:Al_2O_3:Fe$, was below 0.05. Ammonia removal revealed that the iron-loaded zeolites have a higher removal capacity than that of Z-A due, not only to ion-exchange phenomena, but also via adsorption. Greater phosphate removal was achieved with IEZ than with ICZ; additionally, no sludge production was observed in this heterogeneous reaction, even though the coagulation process is generally accompanied by the production of a large amount of undesired chemical sludge. This study demonstrates that the developed synthetic iron-loaded zeolites can be applied as a heterogeneous nutrient-removal materials with no sludge production.

An Experiment of SCR System On-board Ship

  • Choi Jae-Sung;Cho Kwon-Hae;Lee Jae-Hyun;Lee Jin-Wook;Kim Jeong-Gon;Jang Sung-Hwan;Yang Hee-Sung;Ko Jun-Ho;Park Ki-Yong
    • Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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    • 제29권3호
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    • pp.306-312
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    • 2005
  • IMO $NO_x$ levels are generally possible to meet by means of primary on-engine measures. Further significant follow-on reductions are likely to require a secondary after-treatment technique. SCR(Selective Catalytic Reduction) technology is used almost exclusively for $NO_x$ removal in stationary combustion systems. In order to develop a practical SCR system for marine application on board ship, a primary SCR system using urea was made. The SCR system was set up on the ship, 'HANNARA' as a test vessel. employed a two-stroke cycle diesel engine as main propulsion, which is a training ship of Korea Maritime University. The purpose of this paper is to report the results about the basic effects of the below system parameters, The degree of $NO_x$ removal depends on some parameters, such as the amount of urea solution added, space velocity, reaction gas temperature and activity of catalyst.

SNCR의 N Ox 제거효율 향상을 위한 Hybrid SNCR/SCR 공정 응용 (Application of Hybrid SNCR/SCR process for Improved N Ox Removals Efficiency of SNCR)

  • 최상기;최성우
    • 한국환경과학회지
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    • 제12권9호
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    • pp.997-1004
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    • 2003
  • The objective of this research was to test whether, under controlled laboratory conditions, hybrid SNCR/SCR process improves N $O_{x}$ removal efficiency in comparison with the SNCR only. The hybrid process is a combination of a redesigned existing SNCR with a new downstream SCR. N $O_{x}$ reduction experiments using a hybrid SNCR/SCR process have been conducted in simple NO/N $H_3$/ $O_2$ gas mixtures. Total gas flow rate was kept constant 4 liter/min throughout the SNCR and SCR reactors, where initial N $O_{x}$ concentration was 500 ppm in the presence of 5% or 15% $O_2$. Commercial catalysts, $V_2$ $O_{5}$ -W $O_3$-S $O_4$/Ti $O_2$, were used for SCR N $O_{x}$ reduction. The residence time and space velocity were around 1.67 seconds and 2,400 $h^{-1}$ or 6000 $h^{-1}$ in SNCR and SCR reactors, respectively. N $O_{x}$ reduction of the hybrid system was always higher than could be achieved by SNCR alone at a given value of N $H_{3SLIP}$. Optimization of the hybrid system performance requires maximizing N $O_{x}$ removal in the SNCR process. An analysis based on the hybrid system performance in this lab-scale work indicates that a equipment with N $O_{xi}$ =500 ppm will achieve a total N $O_{x}$ removal of about 90 percent with N $H_{3SLIP}$ $\leq$ 5 ppm only if the SNCR N $O_{x}$ reduction is at least 60 percent. A hybrid SNCR/SCR process has shown about 26∼37% more N $O_{x}$ reduction than a SNCR unit process in which a lower temperature of 85$0^{\circ}C$ turned out to be more effective.be more effective.