• 대한기계학회논문집B
• /
• 제20권2호
• /
• pp.632-640
• /
• 1996

석탄슬러리 액적은 석유와 취급의 유사성 때문에 석유 대체에너지로서 중용하게 인식되어지고 있으며, 석유계의 연료와 비슥한 방법으로 분무연소 시키는 것이 가능하여 종래의 중유사용 연소장치를 최소한 개조하여 사용할 수 있다는 이점이 있다. 따라서 석탄슬러리 액적의 연소에 관한 연구가 활발히 진행되고 있으나 혼합되는 연료의 종류 또는 연소 및 열전달기수에 대한 해석 방법이 다양하여 아직 체계화되지 못하고 있으며 논란의 여지도 없다.

• 유기물자원화
• /
• 제7권1호
• /
• pp.43-52
• /
• 1999

본 연구는 축산분뇨 퇴비화시 부자재인 톱밥을 석탄회로 대체하기 위하여 수행하였다. 축산분뇨와 톱밥의 혼합비율을 부피비 1:1로 고정하고 이때 톱밥을 어느 정도 석탄회로 대체 가능한지를 조사하였다. 각 혼합비율에 대해 조사된 톱밥과 석탄회의 혼합비율은 부피비로 40:10, 35:15, 30:20, 25:25, 20:30, 15:35, 10:40이었다. 축사에서 스크레퍼 방식과 슬러리 방식에 의하여 배출되는 축산분뇨, 톱밥과 석탄회를 앞에서와 같은 혼합비율로 섞은 부자재를 부피비 1:1로 혼합하여 퇴비화하면서 온도, 수분, pH, 유기물, 질소 및 유기물/질소 비 등을 조사하여 다음과 같은 결과를 얻었다. 온도의 변화는 슬러리 방식보다 스크레파 방식에서 톱밥비율이 높을수록 빨리 최고온도($63.5^{\circ}C$)에 도달하였다. 수분 함량의 변화는 스크레파 방식 및 슬러리 방식 공히 톱밥과 석탄회를 부피비로 동일비율(1:1) 혼합하였을 때 42 %와 54 % 범위의 수분함량으로 발효에 비교적 좋은 조건을 유지하였다. pH는 분뇨, 톱밥, 석탄회 비율 50 : 25 : 25 투입시 전체적으로 pH 7~10으로 약알카리성 내지 알카리성이었다. 유기물함량은 톱밥 혼입량이 석탄회보다 많을수록 증가되나 퇴비화가 진행됨에 따라 별다른 변화는 보이지 않았다. 질소함량은 톱밥 혼입량 증가에 따라 늘어났으나, 발효과정 진행에 따라서는 일정한 경향을 나타내지 않았다. 유기물/질소 비는 톱밥 혼입량이 증가할수록 증가하였지만, 발효과정 중 큰 변화는 볼 수 없었다.

• 유변학
• /
• 제9권1호
• /
• pp.1-5
• /
• 1997

새로이 합성한 계면확성제와 대표적 분산용 계면활성제의 분산효과를 상호 비교해 보기 위하여 고농도 석탄-물 슬러리계에 대한 유변학ㅈ거 성질을 측정하였다. 0~$25^{\circ}C$ 온도 범위에서 얻어진 유동곡선으로부터 여러 가지 유동 파라미터를 구한 결과, PS가 상대적으로 structure factor, C2와 shear modulus, $\chi$2/$\alpha$2 값에 있어서 큰 감소를 보여 주엇으며 특히 shear modulus는 계면활성제의 종류에 따라 큰차이를 보여주었다. 이러한 현상을 PS가 다 가음이곤 고분자 전해질과 유사한 구조를 갖고있어서 석탄 입자에 흡착시 입자간 정전기적 반발과 입체장애를 초래하여 슬러리의 유동성을 향상시킨데 따른 결과로 해석된다.

• 공업화학
• /
• 제32권5호
• /
• pp.581-588
• /
• 2021

In this study, soil slurry bioreactors were used to treat soils containing 16 polycyclic aromatic hydrocarbons (PAHs) for 35 days. Five different soil samples were taken from manufactured gas plant (MGP) and coal tar disposal sites. Soil properties, such as carbon content and particle distribution, were measured. These properties were significantly correlated with percent biodegradation and degradation rate. The cumulative amount of PAH degraded (P), degradation rate (K_m), and lag phase (𝜆) constants of PAHs in different MGP soils for 16 PAHs were successfully obtained from nonlinear regression analysis using the Gompertz equation, but only those of naphthalene, anthracene, acenaphthene, fluoranthene, chrysene, benzo[k]fluoranthene, benzo(a)pyrene, and benzo(g,h,i)perylene are presented in this study. A comparison between total non-carcinogenic and carcinogenic PAHs indicated higher maximum amounts of PAH degraded in the former than that in the latter owing to lower partition coefficients and higher water solubilities (S). The degradation rates of total non-carcinogenic compounds for all soils were more than four times higher than those of total carcinogenic compounds. Carcinogenic PAHs have the highest partitioning coefficients (K_oc), resulting in lower bioavailability as the molecular weight (MW) increases. Good linear relationships of K_m, 𝜆, and P with the octanol-water partitioning coefficient (K_ow), MW, and S were used to estimate PAH remaining, lag time, and biodegradation rate for other PAHs.

• 대한기계학회논문집B
• /
• 제21권8호
• /
• pp.1068-1076
• /
• 1997

Emission control of acid exhaust gases from coal-fired power plants and waste incinerators has become an increasing concern of both industries and regulators. Among those gaseous emissions, SO$_{2}$ has been eliminated by a Spray Drying Absorber (SDA) system, where the exhaust gas is mixed with atomized limestone-water slurry droplets and then the chemical reaction of SO$_{2}$ with alkaline components of the liquid feed forms sulfates. Liquid atomization is necessary because it maximizes the reaction efficiency by increasing the total surface area of the alkaline components. An experimental study was performed with a laboratory scale SDA to investigate whether the scrubbing efficiency for SO$_{2}$ reduction increased or not with the application of a DC electric field to the limestone-water slurry. For a selected experimental condition SO$_{2}$ concentrations exited from the reactor were measured with various applied voltages and liquid flow rates. The applied voltage varied from -10 to 10 kV by 1 kV, and the volume flow rate of slurry was set to 15, 25, 35 ml/min which were within the range of emission mode. Consequently, the SO$_{2}$ scrubbing efficiency increased with increasing the applied voltage but was independent of the polarity of the applied voltage. For the electrical and flow conditions considered a theoretical study of estimating average size and charge of the atomized droplets was carried out based on the measured current-voltage characteristics. The droplet charge to mass ratio increased and the droplet diameter decreased as the strength of the applied voltage increased.

• 한국지구과학회지
• /
• 제28권1호
• /
• pp.112-122
• /
• 2007

석탄회는 독특한 화학조성과 광물학적 특성을 나타내는 것으로 알려져 있다. 석탄회의 철산화광물에는 중금속원소들이 다량 농집되어 있어서 침출이 일어나는 환경에서는 토양과 지하수 및 해양오염의 가능성이 높다. 본 연구에서는 해안가에 위치한 당진화력 발전소에서 배출하고 있는 석탄회와 주변 해수와의 반응과정에서 토착 미생물이 어떤 역할을 하는지를 알아보고자 하였다. 이를 위해 해수와 석탄회를 혼합하여 배양기에 60일 동안 보관하면서 물시료와 석탄회 시료를 분석함으로써 박테리아의 활동에 따른 광물의 상변화 및 해수의 지화학적 변화 정도를 살펴보았다. 매립호수에서 해수의 평균 pH는 8.97이다. 지화학적 변화 결과에 비추어 볼 때, 박테리아의 활동은 실험 시작 7일 이후부터 급격하게 활성화되었다. ${SO_4}^{2-}$는 글루코스를 첨가한 시료에서 다른 처리방식에 비해 현저하게 감소하는 경향을 나타낸다. 매립호수에 서식하는 박테리아는 주로 Mn, Fe, Zn와 반응하여 매립호수로부터 금속이온을 제거시킬 수 있을 뿐 아니라 탄산염 광물을 형성하는 과정에서 이산화탄소를 고정시킬 수 있는 역할도 할 수 있을 것으로 기대된다.

• 콘크리트학회논문집
• /
• 제21권1호
• /
• pp.3-11
• /
• 2009

석탄의 수요증가와 소비는 석탄의 이용과정에서 생성되는 고형페기물의 처리와 관련된 문제들을 증대시켰다. 석탄 부산물의 주요한 이용은 건설과 관련돼 적용되었다. 석탄부산물의 하나인 플라이애쉬는 폐기물 재활용 생산의 일부분으로 설명될 수 있기 때문에, 과학적인 조사의 대다수는 많은 사용에서 플라이애쉬의 활용에 관하여 초점이 맞춰졌다. 반면에, 바텀애쉬의 재활용에 관해서는 관심을 기울이지 않았다. 이러한 소홀함의 결과로서, 많은 양의 바텀애쉬가 처리장에 쌓여왔다. 따라서, 바텀애쉬의 적당한 이용을 위한 안전하고 경제적인 해결을 얻기 위한 필요성이 좀 더 긴급하게 되었다. 논문에 나타낸 연구는 오토클레이브 경량기포콘크리트를 제조하기 위해 사용된 바텀애쉬의 성능 특성을 확인하기 위해 계획되었다. 실험실 측정 결과, 토버모라이트는 수열합성반응을 위한 재료로서 바텀애쉬가 사용되었을 때 생성되는 것으로 나타났다. 분산분석에 따른 결과로서, 기포슬러리의 굳지 않은 상태에서 물비는 플로우와 슬러리의 밀도에 영향을 미치는 것으로 나타났지만, 기포비는 슬러리의 밀도에만 영향을 끼치는 것으로 나타났다. 굳은 상태에서에서 기포비는 경량기포콘크리트의 절건밀도와 압축강도에 영향을 끼쳤지만 휨강도와 인장강도에는 영향을 끼치지 않았다. 반응표면분석의 결과에서, 목표성능을 얻기 위한, 바텀애쉬를 사용한 경량기포콘크리트의 최적배합조건은 물비 70$\sim$80%, 기포비 90$\sim$100%로 나타났다.

• 대한기계학회논문집
• /
• 제17권5호
• /
• pp.1246-1252
• /
• 1993

본 연구에서는 CWS액적을 대상으로 주위 분위기 조건등에 대하여 점화등의 연소현상을 평가하기 위한 실험장치를 구성하고 일련의 실험을 수행하였다.

• 한국지반환경공학회 논문집
• /
• 제12권10호
• /
• pp.73-82
• /
• 2011

산업부산물 중 석탄회는 전체배출량의 약 30%가 재활용되지 못하고 매립되고 있으며, 매립에 따른 비용 등의 문제가 심각하다. 국내 석탄회 중에서 비회는 건설재료로서 재활용되나, 매립회는 대부분 재활용되지 못하고 매립되고 있다. 본 연구에서 석탄회를 활용하여 개발한 경량기포유동화재는 기존의 유동화재에 기포를 더하여 단위중량을 낮추었으며, 교대 및 옹벽 등의 뒷채움에 적용가능한 경량성과 유동성을 지닌 재료이다. 또한, 단위중량, 일축압축강도, 플로우 시험 등과 같은 실내시험을 통해 적용성을 검토하였다. 시험결과 매립회와 비회의 혼합비 70:30~50:50에서, 기포량 각각 2~3%, 함수량 26.5~29.5% 범위에서 단위중량기준 $12{\sim}15kN/m^3$, 일축압축강도기준 0.8~1.2MPa, 플로우기준 20cm 이상을 만족하는 것으로 나타났다.

• 대한환경공학회지
• /
• 제32권2호
• /
• pp.165-174
• /
• 2010

석탄 가스화 반응을 모델링하여 습식분류층 석탄 가스화기의 반응특성에 대한 수치해석적 연구를 수행하였다. 본 연구의 목적은 신뢰성 있는 수치해석기술을 이용하여 가스화 장치의 기본설계와 더불어 최적 운전조건의 설정에 있다. 석탄 가스화 반응은 복사가 관여하는 고체와 기체의 이상 난류반응으로서 수증기 증발로부터 휘발화, 촤와 가스의 반응 등 일련의 연소반응의 구조를 가진다. 본 연구에서는 실험과 수치해석적인 방법을 병행하여 연구를 수행하였으며 한국에너지기술연구원에 설치된 1톤 규모의 실험용 가스화기를 대상으로 하였다. 본 연구에서는 기본적으로 상용프로그램을 사용하였으며 석탄 가스화 반응해석에 필요한 여러 서브루틴을 개발하여 해석하였다. 세부 반응 서브루틴의 난류반응은 기본적으로 에디붕괴모델에서 화학적 반응속도의 개념을 조화평균의 형태로 사용하였다. 그리고 석탄입자궤적은 라그란지안 접근방식을 선택하였으며 입자의 궤적 계산에서 저항력에 나타나는 난류비선형적인 문제에 대한 모델도 고려하였다. 이와 같이 개발된 프로그램은 실험에서 얻어진 가스농도와 온도분포 그리고 냉가스 효율 등의 자료들과 비교하여 성능을 일차적으로 검토하였다. 석탄의 입자크기분포, 석탄 슬러리 농도, 그리고 가스화기의 형상변화는 가스화 성능에 직접적으로 영향을 주며 이를 합성가스 생성량과 냉가스 효율을 통해 비교 검토하였다. 본 연구 결과가 비록 물리적으로 타당하고 변수연구의 일관성을 보여주나 기류층 석탄가스화 반응장치의 복잡성을 고려하여 볼 때 보다 많은 실험결과에 대한 정교한 모델검증 노력이 신뢰성 있는 프로그램의 완성에 필요할 것으로 판단된다.