• 제목/요약/키워드: $NO_X$ Reduction

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산업용 고부하버너 연소에서의 $NO_x$ 형성 및 저감에 관한 연구(I)-레이저 유도 형광법(LIF)를 이용한 이중선회 확산화염의 NO 농도 분포 측정- (A Study on Nitric Oxide Formation & Reduction in Industrial Burner (I) -NO Concetration-Distribution in Double Swirling Diffusion Flame by LIF-)

  • 박경석;김경수
    • 에너지공학
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    • 제10권4호
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    • pp.379-386
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    • 2001
  • 본 연구는 산업용 고부하 버너연소에서의 NO$_{x}$ 저감에 관한 실험적 연구이다. 본 연구에서는 NO$_{x}$의 정량적 농도 분포 측정을 위하여 레이저 유동 형광법을 사용하였다. XeCL 엑시머 레이저를 사용하여 NO A-X (0, 0) 진동밴드를 226 nm로 여기하였다. 또한 P$_{21}$+Q$_1$(14.5)/R$_{12}$+Q$_2$(20.5)/P$_1$(23.5) 전이를 여기라인으로 하였으며 다른 간섭의 영향을 최소화 하였다. 본 실험에서 이중선회 확산화염에서의 NO 농도 분포를 측정하였으며, 이 스월버너에서의 화염의 후류에 있어서 NO 농도는 1차/2차 공기비가 증가할 때 감소함을 알수 있었다.

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NOX 및 NH3 Slip 저감을 위한 Urea-SCR 제어기반 모델 개발 및 검증 (Development and Validation of Urea- SCR Control-Oriented Model for NOX and NH3 Slip Reduction)

  • 이승근;이성욱;강연식
    • 대한기계학회논문집B
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    • 제39권1호
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    • pp.1-9
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    • 2015
  • 디젤 자동차의 점점 강화되는 $NO_X$ 배기가스 규제를 만족하기 위해서는 화학공학 기반의 SCR 반응모델을 사용한 모델기반 제어 알고리즘 개발이 필요하다. 본 연구에서는 소형 경유차량을 대상으로 $NO_X$ 를 저감하기 위한 배기 후처리 시스템 모델을 설계하기 위하여 SCR 시스템 모델링과 Rig 실험 및 Matlab 을 이용하여 시뮬레이션 및 검증을 하였다. SCR Rig 실험은 디젤엔진에서 배출되는 배기가스와 같은 성분의 모사가스를 생성하여 공간속도와 온도의 변화에 의한 SCR 의 $NO_X$ 저감효율에 대한 실험 조건 및 데이터를 획득하였다. 또한, 제안된 모델은 Rig 실험에서 사용한 실험조건과 결과데이터를 이용하여 Matlab 을 통해 검증하였으며 시뮬레이션 시 필요한 모델의 파라미터 값들은 실험데이터를 기반으로 최적화하였다.

직접분사식 디젤기관에서 바이오디젤유 적용시 매연과 $NO_X$의 동시저감 (A Simultaneous Reduction of Smoke and $NO_X$ with Biodiesel Fuel in a D. I. Diesel Engine)

  • 최승훈;오영택
    • 한국자동차공학회논문집
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    • 제13권2호
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    • pp.65-71
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    • 2005
  • Our environment is faced with serious problems related to the air pollution from automobiles in these days. In particular, the exhaust emissions of diesel engine are recognized main cause which influenced environment strong. In this study, the potential possibility of biodiesel fuel was investigated as an alternative fuel for a naturally aspirated D.I. diesel engine. The smoke emission of biodiesel fuel was reduced remarkably in com parison with diesel fuel, that is, it was reduced approximately 48.5% at 2500rpm, full load. But, power, torque and brake specific energy consumption didn't have no large differences. But, $NO_X$ emission of biodiesel fuel was increased com pared with commercial diesel fuel. Also, the effects of exhaust gas recirculation(EGR) on the characteristics of $NO_X$ emission has been investigated. It was found that simultaneous reduction of smoke and $NO_X$ was achieved with biodiesel fuel(20vol-%) and cooled EGR method($5{\sim}15%$).

분말형 MnOx와 V2O2/TiO2 촉매를 이용한 저온영역의 백필터 공정에서 질소산화물 제거 특성 (Characterization of NOx Reduction on Filter Bag Support System at Low Temperature using Powder Type MnOx and V2O2/TiO2 Catalysts)

  • 김병환;김정헌;강필선;유승관
    • 한국대기환경학회지
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    • 제26권1호
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    • pp.1-9
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    • 2010
  • In this study, the selective catalytic reduction of $NO_x$ with ammonia was carried out in a filter bag support reactor. The experiments were performed by powder type $MnO_x$ and $V_2O_5$/$TiO_2$ catalyst at low temperature between 130 and $250^{\circ}C$. Also, the effect of $SO_2$ and $H_2O$ on the NO conversion was investigated under our test conditions. The powder type catalysts were analyzed by X-ray photoelectron spectrum (XPS), X-ray diffraction(XRD), scanning electron microscopy (SEM) and thermal gravimetric analysis (TGA). It was observed that NO removal efficiency of the powder type $V_2O_5$/$TiO_2$ catalyst was 85% at low temperature($200^{\circ}C$) under presence of oxygen and that of $MnO_x$ was 50% at the same condition. The powder type $V_2O_5$/$TiO_2$ catalyst, in conclusion, was found to be available for SCR reaction in a filter bag support system.

SOx 함유 HC-SCR에서 산처리 Ag/Al2O3 촉매의 반응 특성 (Effect of SOx on HC-SCR Kinetics over Ag/Al2O3 Catalyst)

  • 이주헌;박정환;김성수;유승준;김진걸
    • 한국수소및신에너지학회논문집
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    • 제22권5호
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    • pp.714-720
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    • 2011
  • Ethanol was used as reducing agent to remove $NO_x$ exhaust from the stationary source. Pre-treatment with sulfuric acid over $Ag/Al_2O_3$ catalyst was dedicated to overcome the $SO_2$ poisoning effect. The $NO_x$ reduction experiment was performed under the simulated condition of power plant The increased surface area with higher CPSI devoted to increase de-$NO_x$ yield. De-$NO_x$ yield of the $NO_x$ exhaust containing 20 ppm of $SO_2$ increased after acid treatment with 0.7% $H_2SO_4$ over 4.0% $Ag/Al_2O_3$, where the increased dispersion of Ag found from the results of XRD and XPS was the dominant factor for the increased de-$NO_x$ yield. However, the reason for the decreased de-$NO_x$ yield with the acid treatment of higher concentration (1.0% and 2.0%) of $H_2SO_4$ was found to be due to the formation of $Ag_2SO_4$ crystallites found from XRD result. Acid-treated $Ag/Al_2O_3$ catalyst showed maximum de-$NO_x$ yield at higher temperature than non-treated $Ag/Al_2O_3$ catalyst did.

재연소가 열전달 특성과 $NO_x$ 감소에 미치는 영향 (Effects of Reburning on Heat Transfer Characteristics and $NO_x$ Reduction)

  • 이창엽;백승욱
    • 한국연소학회지
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    • 제10권2호
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    • pp.18-25
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    • 2005
  • An experimental study has been conducted to evaluate the effects of reburning on $NO_x$ reduction and also to examine heat transfer characteristics from LPG flame. Experiments were performed in flames stabilized by a co-flow swirl burner, which was mounted at the bottom of the furnace. Tests were conducted using LPG gas as main fuel and also as reburn fuel. The effects of reburn fuel fraction and injecting location of reburn fuel are studied. The paper reports data on flue gas emissions, temperature distribution in furnace and various heat fluxes at the wall for a wide range of experimental conditions. In a steady state, the total as well as radiative heat flux from the flame to the wall of furnace has been measured using a heat flux meter. Temperature distribution and emission formation in furnace have been also measured and compared.

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Pt/γ-Alumina/Cordierite 비드형 세라믹 폼 필터의 NOx 제거 특성 ([ De-NOx ] Characteristics for Pt/γ-Alumina/Cordierite Foam Filter of Beads Shape)

  • 박정욱;박제현;박재구
    • 한국대기환경학회지
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    • 제23권3호
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    • pp.277-285
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    • 2007
  • Porous cordierite beads, of which the average pore size was $130{\mu}m$ and porosity was about 80%, were prepared by the foaming method and then their application as support of the $Pt/{\gamma}-alumina$ catalyst for $NO_x$, reduction with propene was investigated. The pressure drop of a 2 mm porous beads filter was less than that of a 1 mm porous beads filter and the difference in pressure drop between these two increased as the flow rate increased. The catalytic activity of $Pt/{\gamma}-alumina$ washcoated on the porous bead was tested with varying Pt loading $(0.005{\sim}0.1g/cm^3),\;C_3H_6/NO$ mole ratio $(0.5{\sim}8)$, space velocity $(20,000{\sim}30,000h^{-1})$ and oxygen contents (1 and 8). Pt loading of $0.04g/cm^3$ showed the highest activity for $NO_x$ conversion. The $De-NO_x$, test was operated in the temperature range of $200{\sim}400^{\circ}C$ and the best operation temperature of the catalytic filter is about $250^{\circ}C$. As the C/N ratio increased, increase of the $NO_x$, conversion might result from the increase in exhaustion of the amount of oxygen by the reduction of hydrocarbon. $NO_x$ conversion at $20,000h^{-1}$ of space velocity shows a maximum 34% higher conversion than that at $30,000h^{-1}$. On condition that $O_2$ was 5%, space velocity was $20,000h^{-1}$ and the C/N ratio was 8, the $NO_x$ conversion exhibited a maximum of 40% at $250^{\circ}C$.

스테인레스 혼산 산세 공정에서 NOx 생성 특성과 과산화수소첨가에 따른 영향 (The Characteristics of NOx Formation in Stainless Mixed Acid Pickling Process and The Effect of Hydrogen Peroxide Addition on NOx Formation)

  • 윤제용;이재의;이수진;이영환;허진;박성국;전희동
    • 청정기술
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    • 제2권1호
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    • pp.96-108
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    • 1996
  • 질산과 불산의 혼산용액을 사용하는 스테인레스 산세 공정에서 많은 $NO_x$가 발생하고 이로 인한 주위환경의 피해가 우려되어 왔다. 본 연구는 이미 생성된 $NO_x$를 제거하는 기존의 환경공학 연구와 달리, 청정기술 개발의 일환으로 기존 산세 공정을 일부 변경하여 $NO_x$ 생성을 저감하기 위한 연구이다. 연구내용은 크게 둘로 나누어지는데, 첫째로 산세 공정의 다양한 공정 변수가 $NO_x$ 생성에 어떻게 영향을 주는 가를 파악하였고 둘째로 $NO_x$ 생성 억제제인 과산화수소가 $NO_x$ 발생량에 미치는 영향을 조사하였다. 중요 결과로는 산세 공정에서 $NO_x$ 생성에 영향을 미치는 주요 산세공정 변수는 불산 농도, 반응 온도이며 $NO_x$ 발생의 원인 물질인 질산 농도의 영향은 불산 농도에 비하여 크지 않다. 합성 혼산의 경우 산세를 하지 않는 동안에도 $NO_x$를 발생시키나 그 양은 무시할 정도이다. 그러나, 산세 현장의 산세 용액은 산세를 하지 않는 상태에서도 $NO_x$ 발생은 크다. 산세 공정에서 과산화수소 첨가에 따른 $NO_x$ 생성의 저감은 매우 효과적이어서 과산화수소의 농도가 스테인레스 시편 면적에 대하여 $9.51{\times}10^{-2}\;mole/m^2$ 이상일 때 $NO_x$ 발생이 약 80%까지 저감이 되었다. 이러한 결과는 실공정으로 운영되는 스웨덴 AVESTA 산세공정에서 비슷한 정도의 $NO_x$ 생성 저감률을 가져오기 위한 단위산세면적당 과산화수소 주입량의 1/6 정도이다. 실험실에서 행해진 과산화수소 주입에 따른 $NO_x$ 생성저감 결과를 이용하여 단위 산세면적에 대한 경제적인 과산화수소 주입양을 나타내는 영역을 설정하였다.

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촉매연소기에서 2단 공급공기와 연료가 NOx 저감에 미치는 연구 (NOx Reduction with Secondary Air and Fuel in a Catalytic Combustor)

  • 정진도;이보영
    • 한국대기환경학회지
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    • 제19권5호
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    • pp.541-549
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    • 2003
  • A basic experimental study was conducted in order to find the optimum combustion control technology to decrease the thermal NO$_{x}$, by applying the catalytic combustion method with natural gas. NO$_{x}$ emission increased with increasing space velocity due to temperature rising in the furnace. In order to overcome the low resistance to high temperature, secondary air was supplied to the CST combustor. The following secondary fuel formed combustible mixture in part, which resulted in steep increase of the exiting temperature of the 2nd catalyst bed. It led to the more generator of NO$_{x}$, 30∼60% of the 1 st catalyst bed. It might be due to the potential increase of thermal NO$_{x}$.

광촉매를 코팅한 모르타르의 미세먼지 저감 성능 연구 (A Study on The Air Pollution Reduction Performance of Mortar Coated with Photocatalyst)

  • 이승진;전민기;정승태;양인환
    • 한국건설순환자원학회논문집
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    • 제12권1호
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    • pp.94-101
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    • 2024
  • 본 연구에서는 광촉매를 비표면적이 큰 구조물에 적용 가능성을 확보하기 위하여 광촉매 용액을 모르타르 표면에 코팅을 통한 미세먼지 저감성능을 분석하였다. 코팅 용액의 광촉매 농도는 1.5 %와 3.0 %로 설정하였으며, 바인더의 종류는 초고성능 콘크리트(UHPC), 보통포틀랜드시멘트(OPC), 고로슬래그(blast furnace slag)를 실험변수로 고려하였다. 전체 모르타르가 공통적으로 광촉매 농도가 증가할수록 NOx 농도 저감률이 증가하였으며, 이는 광촉매 농도가 증가할수록 미세먼지 저감 성능이 증가하는 것을 나타낸다. 또한, 미세먼지 저감 성능 결과 NOx 농도 저감률이 UHPC가 가장 크게 나타났으며, 고로슬래그로 치환할수록 미세먼지 저감 성능이 크게 나타났다. 이는 바인더의 입자의 차이로 인해 내부조직의 치밀함에 따라 표면에 남아있는 TiO2 성분량 차이로 인해 미세먼지 저감 성능에 영향을 미쳤다고 판단된다.