• Korean Chemical Engineering Research
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• 제47권5호
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• pp.580-586
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• 2009

본 연구에서는 2 MWe 규모 순환유동층 발전소에서 중국산 유연탄과 북한산 무연탄의 혼합연소특성을 실험적으로 고찰하였다. 중국유연탄과 호주유연탄을 과잉공기량과 층온도 등을 변수로 실험한 결과, 연소효율은 석탄입자의 입도와 석탄중의 휘발분의 영향을 받으며, 이 때 미연탄소분은 Fly ash 5~7%, 바닥회 0.3% 수준으로 중국 유연탄의 연소효율은 99.5% 이상을 보였다. 북한산 무연탄과 유연탄의 혼소시 혼합비 20%에서 무연탄의 평균입도가 작아 연소실에서 비산되는 입자로 인해 연소효율은 5% 이상 저하되었다, 그러나 $SO_2$와 NOx의 배출농도는 크게 변화하지 않았다. 배출되는 대기오염물질의 농도는 $NO_x$ 200~250 ppm($O_2$ 6%), $SO_2$ 100~320 ppm($O_2$ 6%)이었다. SCR 공정에서 2~13 l/min 범위의 $NH_3$ 공급으로 30~65%의 $NO_x$가 저감되었다. Limestone을 이용한 노내탈황에서 약 Ca/S 몰비 6.5를 공급했을 때 $SO_2$가 75% 제거되었고, $Mg(OH)_2$를 흡수제로 하는 FGD를 운전했을 때 pH 5.0 이상에서 100% 탈황효과를 보였다.

• 대한토목학회논문집
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• 제13권1호
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• pp.213-220
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• 1993

본 논문에서는 해마다 수 십만 개씩 발생되는 폐타이어의 열적 처리 방법인 건류 소각 처리 방법에서 발생되는 이차 오염 물질을 정량하여 폐타이어의 안전한 최종 처리 방법까지 고찰하였다. 건류-소각처리 방법에서 발생되는 배기 가스에서 이차 독성 오염 물질을 화학 평형 모델을 응용하여 예측하였고 실질적인 잔류 물질인 건류재와 소각재에서 유기성 독성 물질과 중금속을 정량하였다. 건류재에서는 폐타이어의 불완전 연소에 따른 유기성 이차 오염 물질이 다량 포함되어 있는 반면에 소각재에서는 납과 카드뮴과 같은 중금속 화합물의 함량이 높았다. 건류재 및 소각재의 안전한 최종 매립을 위하여는 서로 다른 전처리 방법이 요구된다.

• 한국연소학회지
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• 제14권4호
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• pp.25-32
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• 2009

In commercial combustion systems, heavy oil is one of main hydrocarbon fuel because of its economical efficiency. Regarding heavy oil combustion, due to increasing concerns over environmental pollutants such as carbon monoxide, unburned hydrocarbon and nitrogen oxides, development of low pollutant emission methods has become an imminent issue for practical application to numerous combustion devices. Also a great amount of effort has been tried to developed effective methods for practical using of biomass. It is also an important issue to reduce carbon tax. In this paper, an experimental study has been conducted to evaluate the effect of biomass reburning on NOx formation in a heavy oil flamed combustion furnace. Experiments were performed in flames stabilized by a multi-staged burner, which was mounted at the front of the furnace. Experimental tests were conducted using air-carried rice husk powder and LNG as the reburn fuel and heavy oil as the main fuel. The paper reports data on flue gas emissions and temperature distribution in the furnace for several kinds of experimental conditions. NOx concentration in the exhaust has decreased considerably due to effect of reburning. The maximum NOx reduction rate was 62% when the rice husk was used by reburn fuel, however it was 59% when the LNG was used by reburn fuel. The result shows the positive possibility of biomass reburning system for optimal NOx reduction.

• 한국연소학회지
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• 제14권4호
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• pp.17-24
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• 2009

Reburning is one of the most useful technologies for reducing nitric oxide in economically and technically. The reburning process was demonstrated as an effective NOx reduction method through injection of a secondary hydrocarbon fuel. An experimental study has been conducted to evaluate the effect of biomass reburning on NOx and CO formation in a light oil flamed combustion furnace. Reburning tests on NOx reduction of air-carried rice husk powder as the reburn fuel and light oil as the main fuel were performed in flames stabilized by a co-flow swirl and fuel staged burner, which was mounted at the front of the furnace. The results included flue gas emissions and temperature distribution in the furnace for several kinds of experimental conditions. It was observed clearly that NOx concentrations in the exhaust have considerably decreased due to effect of biomass reburning. The maximum NOx reduction rate was 42% when the reburn fuel fraction was 0.18. The CO emissions were kept under 42 ppmv in all experimental tests. And this paper makes clear that in order to decrease NOx concentration in the exhaust when the biomass reburning system is adapted, the control of some factors such as reburn fuel fraction and reburn zone fraction is very important.

• Nuclear Engineering and Technology
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• 제54권2호
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• pp.486-492
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• 2022

Nitrogen oxides (NO_x; NO and NO₂) are major air pollutants and can cause harmful effects on the human body. Electron Beam Flue Gas Treatment (EBFGT) is a technology that generates electrons with an energy of 0.5-1 MeV using electron accelerators and effectively processes exhaust gases. In this study, NO_x was removed using an electron beam accelerator with spraying additives (NaOH and NH₄OH). NO and NO₂ were 100% and more than 94% removed, respectively, at an electron beam absorbed dose of 20 kGy and an additive concentration of 0.02 M (mol/L). In most cases, NO_x was removed better with lower initial NOx concentrations and higher electron beam absorbed doses. As the irradiation strength (mA) of the electron beam increases, the probability of electron impact on the material accordingly rises, which may lead to increase removal efficiency. The results of the present study show that the continuous electron beam process using additives achieved more effective removal efficiency than either individual process (wet-scrubbing or EB irradiation only).

• 대한기계학회논문집B
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• 제34권4호
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• pp.409-416
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• 2010

순산소 연소와 배가스 재순환(FGR : Flue Gas Recirculation) 기술은 $CO_2$ 저감 목적으로 많은 연구자들의 관심을 받아왔다. 본 연구는 다공 동축 버너를 이용하여 산소 공급비(OFR : Oxygen Feeding Ratio)에 따른 순산소 연소 특성과 동일 조건에서 FGR 시스템을 모사하기 위하여 공급 위치에 따른 $CO_2$ 첨가 효과의 특성을 비교하는 데에 초점을 맞추었다. 순산소 연소는 당량비 0.93 에 해당하는 연료 유량 15lpm 일 때 OFR 전 영역에서 안정적이었고, 화염 구조와 길이는 OFR 에 따라 변동하였다. 순산소 연소에 $CO_2$ 를 첨가할 때, 안정, 천이, 준평형, 불안정 그리고 날림 등의 다양한 안정화 모드가 관찰되었으며, 연소로 내의 전반적인 온도분포가 감소하였고, 특히 case 4 에서 1800 K 이하로 떨어져 최대 감소 효과를 보였다. 노즐 끝단으로부터 높이에 따른 $CO_2$ 농도는 첨가된 $CO_2$ 의 체적 비율에 따라 변동하였다.

• 청정기술
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• 제7권1호
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• pp.51-63
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• 2001

화력발전소의 연소가스에서 고순도의 $CO_2$를 분리, 회수하는 것을 목적으로, 에너지 비용이 적게 드는 것으로 알려진 PSA(Pressure Swing Adsorption)공정을 이용하였다. 흡착제로서 활성탄 및 제올라이트를 사용하여 연소가스에서 $CO_2$를 회수할 수 있는 장치를 제작하고 이를 조업하는 조건을 확립하고자 하였다. $CO_2$ 회수용으로 적합하지 않다고 알려져 있는 활성탄을 이용하여도 세정단계의 변형을 통한 새로운 사이클을 이용하여 고순도의 $CO_2$를 생성물로 얻을 수 있었다. 또한 활성탄과 제올라이트 각 흡착제의 흡착특성을 이용하여 이들 두 흡착제의 장점을 최대로 이용할 수 있도록 흡착탑의 일부만을 제올라이트 13X를 채워 조업하는 2단 적층 흡착탑을 이용하여 회수율의 향상을 얻을 수 있었다. 흡착탑의 도입부 쪽에 활성탄을, 배출부 쪽에 제올라이트를 채움으로써 최대의 효과를 얻을 수 있었는데, $CO_2$ 농도 13%, 유량 10 SLPM, 흡착압력 2.2기압에서 제올라이트를 부피비로 25%만 사용하여도 40%의 회수율 향상을 얻을 수 있었으며 50%를 이용한 경우에는 회수율이 67%까지 증가하였는데 이는 제올라이트만을 이용한 경우의 회수율과 비슷한 결과였다.

• 한국응용과학기술학회지
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• 제34권2호
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• pp.327-337
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• 2017

반 건조 소화 하수슬러지와 폐플라스틱을 혼합하여 파일롯 규모(85.3kg/hr)의 연속식 저온($510^{\circ}C{\sim}530^{\circ}C$) 열분해 실험을 하였다. 실험결과 열분해가스 발생량은 투입물 건량의 최대 68.3%, 발열량은 $40.9MJ/Nm^3$이었으며, 연속식 열분해에 따른 외기 유입율이 19.6%이었다. 오일은 투입물 건량의 4.2%가 발생하였고, 저위발열량은 32.5 MJ/kg이었으며 시설부식 등을 일으킬 수 있는 황과 염소의 함량이 각각 0.2% 이상이었다. 투입물 건량의 27.5%가 발생한 탄화물의 저위 발열량은 10.2 MJ/kg이었고, 용출시험 결과 지정폐기물에 해당하지 않았다. 열분해가스의 연소 배가스는 일산화탄소, 황산화물, 시안화수소 등의 배출농도가 특히 높았고, 다이옥신 (PCDDs/DFs)은 $0.034ng-TEQ/Sm^3$로서 법적 기준치 이내였다. 건조 배가스 응축으로 발생한 폐수는 수질오염물질 47개 항목 중 총질소, n-H 추출물질, 시안 등의 고농도 항목이 많아 전처리 후 하수처리장 등에서의 병합처리 방식을 고려할 필요가 있었다.

• 한국환경보건학회지
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• 제33권3호
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• pp.217-226
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• 2007

The purpose of this study is to estimate the emission factor of $non-CO_2$ global warming gases such as $N_2O$ and $CH_4$ by measuring concentrations from stacks of waste incinerators and cement production plants. Based on the established monitoring methods, $N_2O$ concentration measured from stacks in incinerator were between 0.62 and $40.60\;ppm_v$ (ave. $11.50\;ppm_v$). The concentration of $N_2O$ was dependent on the incinerator types. However, the concentrations of $CH_4$ gas were between 2.65 and $5.68\;ppm_v$ (ave. $4.22\;ppm_v$), and did not show the dependency on the incinerator types. In the cement production plant, the concentration ranges of $N_2O$ from the stack were from 6.90 to $10.80\;ppm_v$ (ave. $8.60\;ppm_v$), and $CH_4$ were between 1.80 and $2.20\;ppm_v$ (ave. $2.60\;ppm_v$). Using measured concentrations, the emission amounts of $N_2O$ and $CH_4$ from stacks per year were calculated. The results were is 4.2 ton $N_2O/yr$ in the incinerators, and 53.7 ton $N_2O/yr$ in the cement facilities. The big difference is from the flow rate of flue gas in the cement facilities compared to the incinerators. By the same reason, the $CH_4$ emission amounts in cement plant and incinerator was found to be 339 ton $CO_2/yr$ and 34.1 ton $CO_2/yr$, respectively. Finally, the emission factor of $N_2O$ in the incinerators were calculated using the measured concentration and the amount of incinerated wastes, and was $42.5\sim799.1\;g/ton$ in kiln and stoker type, $11.9\sim79.9\;g/ton$ in stoker type, 90.1 ton/g in rotary kiln type, 174.9 g/ton in fluidized bed type, and 63.8 g/ton in grate type, respectively. Also, the emission factors of $CH_4$ were found to 65.2-91.3 g/ton in kiln/stoker type, 73.9-122 g/ton in stoker type, 109.5 g/ton rotary kiln, and 26.1 g/ton in fluidized bed type. This result indicates that the emission factor in incinerators is strongly dependent on the incinerator types, and matched with result of IPCC (International Panel on Climate Change) guideline.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제60권4호
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• pp.582-587
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• 2022

연소 배가스 중 CO₂를 포집하기 위한 에너지 저감형 흡수제로 상분리 흡수제가 주목 받고 있다. 본 연구에서는 2종의 아민을 혼합한 상분리 흡수제 중 하나인 디에틸렌트리아민(diethylenetriamine, DETA)과 디에틸아미노에탄올(diethylaminoethanol, DEEA) 흡수제를 구성하는 DETA와 DEEA 각각의 흡수 속도를 측정하기 위해 젖은 벽탑을 사용하였다. 총괄 물질전달 계수에 대한 DETA 및 DEEA의 농도와 조업 온도에 따른 영향을 고찰하였다. 그 결과 DETA 농도에 따라 총괄 물질전달 계수는 비례하였지만 DEEA 농도의 경우 그 영향이 적었고 일정 농도를 넘어설 경우 총괄 물질전달 계수가 감소하였다. DETA 수용액은 조업 온도에 따라 총괄 물질전달 계수의 변화가 적었던 반면 DEEA 수용액은 조업 온도에 따라 총괄 물질전달 계수가 증가하였다. 의사 1차 반응 가정 하에서 관찰 반응 속도 상수를 구한 결과 DETA 수용액에서의 관찰 반응속도 상수는 DETA 농도에 따라 비례하는 관계를 가지나 DEEA는 의사 1차 반응 가정에 맞지 않는 것으로 나타났다.