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ABSTRACT
표목차
그림목차
목차
배가스로부터 SOx, NOx 동시 제거기술 개발(이미지참조) 27
제1장 서론 29
제2장 연소시 대기오염물질 발생 및 규제 34
제1절 대기오염가스의 발생 34
제2절 국내외 산성가스 배출규제 현황 36
제3장 산성가스 흡탈착 원리 39
제1절 Char에 의한 SOx, NOx 흡착특성(이미지참조) 39
1. 흡착의 원리 39
2. Calcined char의 흡착특성 45
제2절 Microwave에 의한 분해 47
1. Microwave에 의한 분해원리 47
2. Microwave의 이용 51
제3절 흡탈착공정 이론 58
제4장 고정층 흡탈착 실험 62
제1절 흡탈착 실험장치 62
1. 홉착실험장치 62
2. 탈착실험장치 66
제2절 흡탈착 실험 70
1. 흡착제 70
2. 흡착실험 71
3. 탈착실험 72
제3절 실험결과 및 고찰 74
1. 흡착실험 결과 74
2. 탈착실험 결과 83
3. 결과고찰 89
제5장 이동층 흡탈착실험 95
제1절 실험장치 95
1. 흡착실험장치 95
2. 탈착실험장치 97
3. 이동층 흡탈착 실험장치 98
제2절 이동층 흡탈착 실험 100
1. 흡착실험 100
2. 탈착실험 103
3. 직접분해실험 106
제3절 결과 및 고찰 108
1. 흡착실험 결과 108
2. 탈착실험 결과 108
3. 직접분해실험 결과 109
4. 실험결과 종합 109
제6장 Pilot plant 실험 111
제1절 Pilot plant 기본설계 111
1. 이중분해공정시스템 111
2. 역투입공정시스템 113
제2절 상세설계 115
1. 실험용 가스 115
2. 흡착 및 전자파 흡수제 117
3. Microwave generator 118
4. 흡착 및 분해반응기 120
5. 배관 및 밸브 120
6. 유황 회수장치 121
7. 열교환기 121
8. 측정기기 122
제3절 장치제작 123
제4절 Pilot plant 실험 132
1. 실험방법 132
2. 실험결과 및 고찰 133
제7장 결론 138
참고문헌 141
저온 폐가스로 열교환기 개발 145
제1장 서론 147
제2장 저온 폐가스 열교환기 개발 현황 149
제1절 직접접촉형 열교환기 149
제2절 테프론 열교환기 152
제3절 CHX 열교환기 154
제4절 CEECON 응축형 열교환기[파오손면;p.133~136] 159
제5절 FAGERSTA 응축형 절탄기[파오손면;p.133~136] 159
제3장 응축수의 특성 162
제1절 가스연료의 경우 162
제2절 경유를 사용하는 경우 162
제3절 No.6 오일을 사용하는 경우 164
제4절 응축형 열교환기의 재질 165
제4장 저온 폐가스 열교환기 실험 및 해석 168
제1절 실험장치 168
제2절 실험용 열교환기 170
제3절 실험방법 172
제4절 열교환기 실험결과 173
제5절 실험결과 분석 177
제6절 직접접촉형 열교환기의 성능해석 187
제5장 물유동층 열교환기 현장실험 198
제1절 실험장치 198
제2절 현장실험용 열교환기 202
제3절 실험방법 204
제4절 현장실험결과 206
제5절 실험결과 분석 216
제6장 결론 222
참고문헌 224
부록 : 응축형 열교환기 성능해석 226
배가스로부터 SOx, NOx 동시 제거기술 개발(이미지참조) 25
［표 2-1］NOx(이미지참조) 생성 증감요인 36
［표 2-2］각국의 산성가스 배출 허용기준 2) 38
［표 3-1］Calcined char의 조성 45
［표 3-2］각 물질들의 σ값 51
［표 3-3］각 재질의 유전특성 52
［표 3-4］전자기파의 분류 4) 53
［표 3-5］Microwave bands 53
［표 3-6］Microwave응용 예 55
［표 3-7］Cycle에 따른 char의 물리적 변화 59
［표 3-8］산성가스의 흡탈착능 비교(%) 60
［표 4-1］반응장치 사양 64
［표 4-2］ON - OFF timer와 Power Level 66
［표 4-3］입력전압과 입력전류관계 68
［표 4-4］출력표 (600 W 기준) 69
［표 4-5］흡착제 물성 70
［표 5-1］흡착제 및 원료탄의 물성 96
［표 6-1］배가스 중 산성가스 농도 115
［표 6-2］연소공기량에 따른 배가스 조성 116
［표 6-3］Pilot plant 설계 사양 123
저온 폐가스로 열교환기 개발 26
［표 2-1］직접접촉방식 열교환기의 성능특성 비교 151
［표 3-1］가스연료사용시의 응축수 특성 163
［표 3-2］경유사용시의 응축수 특성 163
［표 4-1］물유동층 열교환기의 고온성능실험 175
［표 4-2］다공판이 없는 물유동층 열교환기 성능실험 결과 176
［표 4-3］물분사 열교환기의 성능실험 177
배가스로부터 SOx, NOx 동시 제거기술 개발(이미지참조) 20
［그림 2-1］ 연소속도와 NOx(이미지참조) 발생량 1) 35
［그림 2-2］ N₂ 함유량과 NOx(이미지참조) 발생량 1) 35
［그림 3-1］ 다공성 흡착제에 의한 mass transfer steps 39
［그림 3-2］ 각 등온모델의 형태 43
［그림 3-3］ 각 모델의 등온상수 값 44
［그림 3-4］ 마이크로파 가열장치 구성도 48
［그림 3-5］ 소비전력 계산도 49
［그림 4-1］ 흡착실험장치 개략도 65
［그림 4-2］ 탈착실험장치 개략도 67
［그림 4-3］ Microwave 분포도 73
［그림 4-4］ SO₂의 흡착성 75
［그림 4-5］ 흡착후 배출되는 SO₂ 농도 76
［그림 4-6］ NO의 흡착성 78
［그림 4-7］ 흡착후 배출되는 NO 농도 79
［그림 4-8］ SO₂+NO 가스의 흡착성 81
［그림 4-9］ 흡착후 배출되는 SO₂ 및 NO의 농도 82
［그림 4-10］ SO₂의 탈착 84
［그림 4-11］ NO의 탈착 86
［그림 4-12］ NO+SO₂ 혼합가스의 탈착 88
［그림 4-13］ 고정층 흡착시스템 90
［그림 4-14］ Vacuumm pump 및 hood 90
［그림 4-15］ 가스분석기(BACHARACH Model 300NSX) 91
［그림 4-16］ 흡착 및 분위기온도 조절부 92
［그림 4-17］ 가스혼합 및 온도제어시스템 93
［그림 4-18］ Control pannel 94
［그림 5-1］ 이동층 흡탈착시스템 개략도 99
［그림 5-2］ NO가스의 흡착량 변화 101
［그림 5-3］ SO₂가스 흡착량 변화 102
［그림 5-4］ 혼합가스의 흡착량 변화 102
［그림 5-5］ 전자파 출력에 따른 NO가스 분해율 103
［그림 5-6］ 전자파 출력에 따른 SO₂가스 분해율 105
［그림 5-7］ 전자파 출력에 따른 혼합가스 분해율 (char에 흡착된 혼합가스를 분해반응기에 투입) 106
［그림 5-8］ 전자파 출력 및 반응기 표면온도 변화 107
［그림 5-9］ 전자파에 의한 혼합가스 열분해율 (흡착공정 없이 직접 분해반응기에 투입) 107
［그림 5-10］ 이동층 흡탈착시스템 110
［그림 6-1］ 이중분해공정 flow diagram 112
［그림 6-2］ 역투입공정 flow diagram 114
［그림 6-3］ 반응기 크기 결정요소 117
［그림 6-4］ Microwave generator 구성도 118
［그림 6-5］ Pilot plant 개략도 124
［그림 6-6］ Pilot plant 전경 125
［그림 6-7］ Rotary feeder 125
［그림 6-8］ 흡착탑 126
［그림 6-9］ 탈착시스템 127
［그림 6-10］ 테프론 열교환기 128
［그림 6-11］ Microwave generator 129
［그림 6-12］ Tuner 및 dummy load 129
［그림 6-13］ 유황회수장치 130
［그림 6-14］ Bucket elevator 131
［그림 6-15］ Control pannel 131
［그림 6-16］ 폐가스 유입량에 따른 처리율 134
［그림 6-17］ Power에 따른 폐가스 처리율 (폐가스량 500Nℓ／min) 135
［그림 6-18］ Power와 열분해반응부 온도변화 135
［그림 6-19］ 국산무연탄에 의한 산성가스 처리율 137
저온 폐가스로 열교환기 개발 22
［그림 2-1］ 직접접촉 방식의 응축형 열교환 시스템 150
［그림 2-2］ 테프론 응축형 열교환기의 설치도 155
［그림 2-3］ 응축형 열교환기를 사용한 배가스처리장치 156
［그림 2-4］ CEECON 응축형 열교환기[파오손면;p.134] 159
［그림 2-5］ FAGERSTA의 응축형 절탄기 160
［그림 3-1］ 응축형 열교환기 실험장치 (HES) 166
［그림 4-1］ 저온 폐가스 열교환기의 실험장치 169
［그림 4-2］ 실험용 열교환기의 구조 171
［그림 4-3］ 실험용 열교환기의 상온에서의 압력손실 174
［그림 4-4］ 물유동층 열교환기의 배가스와 물출구 온도 179
［그림 4-5］ 물유동층 열교환기의 열효율의 변화 181
［그림 4-6］ 물유동층 열교환기에서의 전열량의 변화 182
［그림 4-7］ 물분사열교환기의 배가스와 물의 출구온도 변화 184
［그림 4-8］ 3가지 열교환기의 열효율의 변화 186
［그림 4-9］ 3가지 열교환기의 열전달량의 변화 188
［그림 4-10］ 폐열회수 시스템의 물유량에 따른 폐열회수량 190
［그림 4-11］ 폐열회수 시스템의 물유량에 따른 물의 출구온도 191
［그림 4-12］ 직접접촉식 열교환기의 열효율의 영향 193
［그림 4-13］ 간접접촉식 열교환기의 열효율의 영향 194
［그림 4-14］ 직접접촉식 열교환기의 물유량의 영향 195
［그림 4-15］ 배가스의 입구온도의 영향 196
［그림 5-1］ 현장설치된 물유동층 열교환기의 설치도 199
［그림 5-2］ 물유동층 열교환기의 현장설치 장면 200
［그림 5-3］ 현장실험용 열교환기의 구조 203
［그림 5-4］ 보일러 배가스의 온도변화 (1996.4.15-22) 207
［그림 5-5］ 일일 가스소모량의 변화 (1996.4.8-22) 208
［그림 5-6］ 열교환기 배가스의 입출구 온도변화 (1996.11.16) 210
［그림 5-7］ 열교환기 급수의 출구온도의 변화 (1996.11.16) 212
［그림 5-8］ 열교환기 급수의 입구온도와 온도차의 변화 (1996.11.16) 213
［그림 5-9］ 월별 도시가스 사용량 215
［그림 5-10］ 열전달율에 미치는 배가스와 물 입구온도의 영향 221
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