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표제지
제출문
보고서 초록
목차
제1장 서론 14
제1절 연구개발의 중요성 및 필요성 14
제2절 연구개발의 국내외 현황 17
제3절 연구개발대상 기술의 차별성 24
제2장 연구개발의 목표 및 내용 26
제1절 연구의 최종목표 26
제2절 연도별 연구개발의 목표 및 평가방법 26
제3절 연도별 추진체계 28
제3장 연구개발 결과 및 활용계획 32
제1절 연구개발 결과 및 토의 32
1. 문헌조사 (1차연도) 32
가. 절연유 32
나. PCBs 33
다. 초임계유체 36
라. 초임계 수소화 반응 40
마. 화학적 PCB 처리기술 41
마. 플라즈마 아크법(Plasma Arc. PLASCON) 62
바. PCB함유 절연유 국내 처리시설 설치현황 64
사. Stainless Steel-316의 수명 65
2. 실험실 규모 Batch실험 (1차연도) 67
가. 분석방법 67
나. 무촉매 PCBs 열분해 실험 69
다. 최적촉매 선정실험 75
라. 최적용매 선정실험 82
마. 최적반응조건 선정실험 85
바. 실험실규모 실험결과 결론 87
3. Bench규모 Batch실험 (2차연도) 87
가. 실험장치 87
나. 실험결과 91
4. 연속식 실험 (2차연도) 100
가. 실험장치 100
나. 실험결과 102
5. 상용공정 기본설계 (2차연도) 112
가. 개요 112
나. 기본설계 물질수지 계산기준 113
6. 경제성 검토 (2차연도) 115
가. 시장규모 115
나. 본 기술에 의한 처리비 추산 116
다. 경제성 비교 119
제2절 결론 120
제3절 연도별 연구개발 목표의 달성도 121
제4절 연도별 연구성과 122
제5절 관련분야의 기술발전 기여도 124
제6절 연구개발 결과의 활용계획 124
제4장 참고문헌 126
부록 128
1. 절연유의 초임계수소화 처리후 분석결과 시험성적서 130
2. 초임계 수소화에 의한 PCBs처리공정 기본설계 132
3. 절연유의 규격 217
4. 절연유의 MSDS 218
표1-1. 각 국별 PCBs 생산량 15
표1-2. 전세계의 PCBs 관리규정 15
표1-3. 화학적 PCB처리기술의 비교 18
표1-4. 미국 특허 21
표1-5. 일본특허 22
표2-1. 연도별 연구개발 목표 및 평가방법 27
표2-2. 연구 추진체계 28
표3-1. Physical Properties of Insulation Oil 32
표3-2. PCB의 이성체수와 염소함량 33
표3-3. PCBs 표준액의 주성분과 물리적 성상 34
표3-4. PCBs의 용도 35
표3-5. Development trend in Supercritical Fluid Technology 38
표3-6. Application area of supercritical fluid technology 39
표3-7. PCB함유 절연유 처리기술 42
표3-8. 처리된 절연유 중 PCBs 및 다이옥신류 측정 결과 46
표3-9. 처리된 절연유의 연소 시험 결과 47
표3-10. BDS법을 이용하는 폐PCBs 처리 설비의 현황 50
표3-11. 변압기의 처리사례 60
표3-12. PCBs함유 절연유의 열분해 조건 71
표3-13. 프로판주입량에 따른 절연유중 PCBs의 열분해 실험 조건 73
표3-14. 수소화촉매의 가격 82
표3-15. 여러 가지 용매의 임계온도와 임계압력 82
표3-16. 57.6 wt% Ni/silica-alumina를 촉매로 이용한 PCBs 함유 절연유의 분해 조건 83
표3-17. 실험실규모 및 Bench-scale 회분식 장치에서의 PCBs 분해 실험조건 91
표3-18. Bench-scale 회분식 장치에서의 PCBs 분해 실험조건 (압력의 영향) 93
표3-19. Bench-scale 회분식 장치에서의 PCBs 분해 실험조건 (주입원료/촉매비의 영향) 95
표3-20. 촉매를 이용한 연속흐름식 PCBs 분해 실험조건 102
표3-21. 촉매의 비표면적과 pore volume 110
표3-22. PCB함유 절연유 처리공장의 장치비 추산 116
표3-23. 화학적 PCB처리기술의 처리비 비교 119
그림1-1. Polychlorinatedbiphenyl (PCBs) 14
그림3-1. Supercritical fluid region and its application of chemical process 37
그림3-2. Phase Diagram of Soy Bean Oil/Hydrogen and Propane 40
그림3-3. Reaction Rates of Hydrogenation of Soy Bean Oil with Propane 41
그림3-4. BCD법의 반응 메커니즘 45
그림3-5. 금속나트륨분산유법의 반응 메커니즘 49
그림3-6. 화학추출분해법의 반응 메커니즘 52
그림3-7. t-BuOK법의 반응 메커니즘 53
그림3-8. 초임계수 산화법의 반응 메커니즘 56
그림3-9. 초임계수 산화 공정도 57
그림3-10. 광촉매를 이용한 PCBs 분해반응의 개념도 61
그림3-11. 196 ppm PCBs가 함유된 절연유의 기체 크로마토그램 68
그림3-12. PCBs 농도에 따른 기체 크로마토그래피 보정 곡선 68
그림3-13. 초임계 유체를 이용한 무촉매 PCBs 열분해 시스템 사진 70
그림3-14. 초임계 유체를 이용한 무촉매 PCBs 열분해 시스템 흐름도 (44.4ml) 70
그림3-15. 196 ppm PCBs가 함유된 절연유 (Feed) 와 초임계 이산화탄소/프로판 혼합용매를 이용하여 200-500 ℃ 사이에서 열분해된 PCBs가 함유된 절연유의 기체 크로마토그램 72
그림3-16. 196 ppm PCBs가 함유된 절연유의 열분해 후 PCBs의 농도 72
그림3-17. 다양한 프로판 양에 따른 분해된 PCBs의 기체 크로마토그램 74
그림3-18. 초임계 유체를 이용한 PCBs 열분해 시스템 사진 77
그림3-19. 초임계 유체를 이용한 PCBs 열분해 시스템 공정도 77
그림3-20. 고압반응기의 상세도 (115 ml) 78
그림3-21. 촉매종류에 따른 PCBs완전처리 온도 (No Solvent) 80
그림3-22. 초임계 이산화탄소 존재하의 촉매종류에 따른 PCBs완전처리 온도 81
그림3-23. 57.6 wt% Ni/silica-alumina 촉매사용시 초임계 유체종류에 따른 PCBs의 분해 84
그림3-24. 체류시간에 따른 PCB분해율 86
그림3-25. Bench규모 반응실험장치 사진 (10L) 89
그림3-26. Bench규모 반응실험장치 흐름도 (10 L) 90
그림3-27. Bench-scale 회분식 장치에서 온도에 따른 PCBs 분해 결과 92
그림3-28. Bench-scale 회분식 장치에서 압력에 따른 PCBs 분해 결과 94
그림3-29. Bench-scale 회분식 장치에서 원료/촉매비에 따른 PCBs 분해결과 96
그림3-30. Bench-scale 회분식 장치에서 PCB 분석결과 98
그림3-31. Bench-scale 회분식 장치에서 Dioxin 분석결과 99
그림3-32. 촉매를 사용하는 PCBs 분해 연속 흐름식 실험장치 101
그림3-33. 촉매를 사용하는 PCBs 분해 연속 흐름식 실험장치 흐름도 101
그림3-34. 촉매를 이용한 연속흐름식 PCBs 반응온도 효과 103
그림3-35. 촉매를 이용한 연속흐름식 PCBs 반응농도 효과 104
그림3-36. 촉매를 이용한 연속흐름식 반응Feed의 유속 효과 105
그림3-37. 촉매의 재사용 테스트 실험 결과 107
그림3-38. X-ray photoelectron spectroscopy를 이용한 실험 전후의 촉매인 57.6wt% Ni/silica-alumina의 분석 108
그림3-39. XRD를 이용한 실험 전후의 촉매인 57.6wt% Ni/silica-alumina의 분석 (a) 사용전 촉매, (b) 200℃에서 PCBs제거 후 촉매, (c) 300 ℃에서 PCBs 제거후 촉매, (d) 재생 촉매 109
그림3-40. 처리 전 절연유와 처리 후 절연유의 High performance size exclusion chromatogram (HPSEC) : 반응조건, 초임계 이산화탄소 200℃, 0.25g 57.6wt% Ni/silica-alumina 111
그림3-41. 초임계 수소화에 의한 PCBs함유 절연유의 처리 공정도 112
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원문구축 및 2018년 이후 자료는 524호에서 직접 열람하십시요.
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