• 제목/요약/키워드: $No_x$

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Lanthanum Stannate Pyrochlore 촉매를 이용한 전기화학 촉매 셀의 제조 및 NOx 분해 특성 분석 (Fabrication of an Electrochemical Cell using a Lanthanum Stannate Pyrochlore Catalyst and its Characterization of NOx Gas Decomposition)

  • 박사로한;문주호
    • 한국세라믹학회지
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    • 제39권10호
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    • pp.988-993
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    • 2002
  • Lanthanum Stannate Pyrochlore($La_2Sn_2O_7$) 촉매를 이용하여 $NO_x$ 제거를 위한 전기화학 촉매 셀을 제조하였다. 촉매전극은 수열합성법을 통해 합성한 $La_2Sn_2O_7$ 분말과 안정화 지르코니아(YSZ) 분말을 혼합하여 촉매층 페이스트를 제조한 후 이를 YSZ 디스크 고체전해질 위에 스크린프린팅하여 후막을 도포하였다. 위와 같이 제조한 전기화학 셀의 $NO_x$ 분해 실험은 galvanostat을 이용하여 셀에 일정한 전류를 인가하고 700${\circ}C$에서 NO 0.1%와 산소 2%의 반응가스에 대한 분해 정도를 gas chromatography와 NOx analyzer를 이용하여 측정을 하였다. 촉매 전극의 두께와 소성 온도에 따른 촉매전극의 미세구조가 $NO_x$ 분해에 미치는 영향과 전류량(0.05∼0.6A)에 따른 $NO_x$ 분해율을 측정하였다.

산업용 가스터빈의 저NOx 연소기 (Low NOx Combustors in a Industrial Gas Turbine)

  • 신동신
    • 기계저널
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    • 제34권12호
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    • pp.929-939
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    • 1994
  • 최근 환경문제와 관련하여 정제된 석유 연료가 아닌 천연가스와 같은 연료의 사용이 증가하면서 산업용 가스터빈의 연소기술에 대한 관심이 집중되고 있다. 가스터빈 연소로 생성되는, 환경을 위협하는 오염물은 연기, 수증기, 일산화탄소(CO), 미연 탄화수소, $NO_{x}$, $SO_{x}$ 등이 있다. 수증기 및 일산화탄소는 지구 온실화에 영향을 미치고 있으나 그다지 심각한 정도는 아 니며, $SO_{x}$는 독성이 있으나 연료 정제시 제거되어질 수 있다. $NO_{x}$는 지구의 오 존층을 파괴하여 생태계를 위협하기 때문에 오염 배출물중 가장 심각하게 고려되어지고 있다. 미국에서는 법으로 산업용 가스터빈의 $NO_{x}$의 양을 규제하고 있는데 15% 산소배출농도에 대하여 1984년에 75ppm에서 1993년에 30ppm으로 낮추어 규제하고 있다. 일본도 미국과 비슷한 수준으로 규제하고 있으며, 따라서 최근의 가스터빈 연소기술은 저 $NO_{x}$연소기에 대한 것으로 저$NO_{x}$연소에 관한 개론 및 가스터빈 연소기의 저$NO_{x}$화 방법, 그리고 미 국과 일본의 최근의 저$NO_{x}$연소기 개발동향에 대하여 다루고자 한다.

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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$_{x}$.

일반 공기 및 순산소 연소 조건에서 Fuel-NOx 생성 특성의 비교 (Comparison of Fuel-NOx Formation Characteristics in Conventional Air and Oxyfuel Combustion Conditions)

  • 우민호;박권하;최병철
    • 대한기계학회논문집B
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    • 제37권5호
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    • pp.481-488
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    • 2013
  • 10 %의 암모니아가 첨가된 메탄 연료의 비예혼합 확산화염에서, 산소/이산화탄소 및 산소/질소의 산화제 내에 산소 비율의 변화에 따른 질소산화물($NO_x$)의 생성 특성을 실험 및 수치해석적으로 조사하였다. 동축류 제트 화염의 실험에서, 산소/이산화탄소의 산화제인 경우, 측정된 $NO_x$은 산소 비율의 증가에 따라 약간 증가하는 경향을 보였다. 반면에, 산소/질소의 산화제인 경우, $NO_x$은 0.7의 산소 비율에서 최대로 측정되었으며, 산소 비율에 따라 비단조적인 경향을 보였다. 결과적으로, 암모니아가 첨가된 메탄 화염에서 배출되는 $NO_x$는 일반 공기의 조건보다 순산소 연소 조건의 경우가 더 크게 측정되었다. 한편, 다양한 산화제의 조건에 대하여 $NO_x$ 생성 특성을 분석하기 위해서, 동일한 화학반응 메커니즘을 적용하여 1 차원 및 2 차원의 수치해석을 수행하였다. 그 결과, 산소/질소의 산화제에서 2 차원의 수치해석 결과가 실험적으로 측정된 $NO_x$의 배출 특성을 비교적 잘 예측하였다.

경유자동차에서 배출되는 NO2/NOX 비율 특성 (Experimental Study on the NO2/NOX Ratio from Exhaust of Diesel Vehicles by Chassis Dynamometer)

  • 김선문;김정화;정성운;성기재;김정수;김인구
    • 한국수소및신에너지학회논문집
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    • 제28권2호
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    • pp.220-224
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    • 2017
  • Nitrogen dioxide ($NO_2$) is an important urban pollutant in Korea. Expecially, diesel vehicles are responsible for the most traffic rated nitrogen oxide ($NO_X$) emission, including nitric oxide (NO) and nitrogen dioxide ($NO_2$). Though nitrogen oxide ($NO_X$) emission from vehicle was applied a strict enforcement of emission standard, the specific $NO_2$ fraction in $NO_X$ ($NO_2/NO_X$) from various types of diesel vehicles was not understood. In order to investigate the fraction of $NO_2/NO_X$, the vehicle emission study was carried out at the facility of Transport Pollution Research Center (TPRC), National Institute of Environmental Research (NIER), Korea. Three different types of diesel vehicles(VAN, SUV, passenger) were tested on the NIER driving mode. The result of $NO_2/NO_X$ ratio was over 0.1 for all test vehicles and the highest $NO_2$ emission was observed at the van vehicle. The observation was showed that the emission trend of $NO_2/NO_X$ for passenger and SUV vehicles were inversely proportional. Also, as the emission standard has been strengthen, the emission rate of $NO_2$ has been decrease.

디젤엔진의 $NO_X$ 저감을 위한 SCR $DeNO_X$ 촉매의 모델링 및 성능해석 (Modeling and Performance Analysis of SCR $DeNO_X$ Catalyst for Reducing $NO_X$ Emissions in Diesel Engine)

  • 김영득;김우승;이천환
    • 한국자동차공학회논문집
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    • 제17권1호
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    • pp.137-145
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    • 2009
  • The steady-state kinetics of the selective catalytic reduction (SCR) of $NO_X$ with $NH_3$ has been investigated over a commercial ${V_2}{O_5}/TiO_2$ catalyst. In order to account for the influence of transport effects the kinetics are coupled with a fully transient two-phase 1D+1D monolith channel model. The Langmuir-Hinshelwood (L-H) mechanism is adopted to describe the steady-state kinetic behavior of the ${V_2}{O_5}/TiO_2$ catalyst. The reaction rate expressions are based on previously reported papers and are modified to fit the experimental data. The steady-state chemical reaction scheme used in the present mathematical model has been validated extensively with experimental data of selective $NO_X$ reduction efficiency for a wide range of inlet conditions such as space velocity, oxygen concentrations, water concentration, and $NO_2/NO$ ratio. The parametric investigations are performed to examine how the $NH_3$ slip from a SCR $DeNO_X$ catalyst and the conversion of $NO_X$ are affected by the reaction temperature, $NH_3/NO_X$ feed ratio, and space velocity for feed gas compositions with $NO_2/NO_X$ ratios of 0 and 0.5.

Bench-scale 연소로에서 가스 혼소를 통한 초 저 NOx 석탄 버너 개발 연구 (Experimental Evaluation of Developed Ultra-low NOx Coal Burner Using Gas in a Bench-scale Single Burner Furnace)

  • 채태영;이재욱;이영재;양원
    • 청정기술
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    • 제28권2호
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    • pp.117-122
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    • 2022
  • 본 연구는 80 kW 연소로에서 초 저 NOx 버너를 개발하고 실험한 결과를 나타낸 것이다. 실험은 80 kW 단일 버너 연소로에서 진행되었으며, swirl number 변화, 총 당량비, 1차 / 2차 산화제 비율을 변경하여 진행하였다. 본 연구에서는 가스(LNG)를 보조연료로 사용하여 NOx 생성량을 크게 감소 시킬 수 있었다. 화력발전소에서 석탄 연소 시 발생하는 NOx의 양은 약 300 ppm이다. 그러나 본 연구에서 사용된 버너는 LNG를 혼소하여 NOx의 양을 40 ppm까지 감소 시킬 수 있었다. 1차 산화제의 투입량이 보조 연료인 가스가 연소될 만큼만 사용하여 가스와 석탄을 동시에 투입하면 연소가스가 버너 출구에서 고온영역을 형성하여 석탄을 휘발시키므로 N 탈휘발에 포함되어 배출된다. 그러므로 이 후 석탄이 연소 되면 석탄내 포함된 N이 거의 없기 때문에 NOx 생성량이 감소하는 것이다. 본 연구 결과를 바탕으로 실제 화력발전소 버너를 개발한다면 NOx 생성을 연소 초기에 대량 감소시킬 수 있을 것으로 예상된다.

DOC-DPF-SCR 시스템에 의한 디젤 배기 내 $NO_x$, 입자상 물질 저감 과정의 일관 모델링 및 성능 예측 (Unified Modeling and Performance Prediction of Diesel $NO_x$ and PM Reduction by DOC-DPF-SCR System)

  • 정승채;윤웅섭
    • 한국자동차공학회논문집
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    • 제16권4호
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    • pp.110-119
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    • 2008
  • Computer methods with simplified mathematical models in conjunction with empirical model parameters can be efficiently practiced into an optimization of a diesel aftertreatment system. Components of prime interests are diesel particulate filter, diesel oxidation catalyst and de-$NO_x$ catalytic converter. de-$NO_x$, de-PM, and de-HC processes in each part are individually modeled, formulated and then combined into an integrated analysis procedure for a unified simulation of the diesel emission aftertreatment. The model is empirically tuned and validated with comprehensive engine and laboratory data. The effects of emission species and space velocity on the $NO_x$ and soot reductions are parametrically investigated. A lowered $NO_2/NO_x$ ratio due to PM oxidation in DPF contributes to promote the $NO_x$ reduction by SCR at intermediate gas temperatures. $NO_x$ reduction is inert to the PM oxidation at high temperatures. Rate of PM trapping strongly depends on temperature and $NO_x$ concentration.

플라즈마를 이용한 이륜자동차 배출가스저감 특성 (The removing characteristic of harmful exhaust from a motorcycle using non-thermal plasma)

  • 김영주;박홍재;정장근;이재동;박재윤;고희석
    • 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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    • 한국전기전자재료학회 2003년도 하계학술대회 논문집 Vol.4 No.2
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    • pp.1127-1130
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    • 2003
  • In the last several centuries, humankind have been experienced the material abundance with a development of technical civilization and being industrialized quickly. During the process of this, environmental pollutant have occurred naturally so that humankind have more interests for environment pollutant. Air pollution caused by exhaust from a car is very harmful for human. Most of exhaust from a gasoline engine are $CO_x(CO+CO_2),\;NO_x(NO+NO_2)$, and THC(Total Hydrocarbon). The method to remove these kinds of noxious gases are so many thing such as the three catalysts, $NO_x$ catalysts, Filter and so on. However, although air pollution caused by exhaust from motorcycle have also occurred very much, there is no regulation for motorcycle. In this paper, we studied to remove $CO_x(CO+CO_2),\;NO_x(NO+NO_2)$, THC exhaust from a motorcycle using non-thermal plasma In the result, $NO_x(NO+NO_2)$ concentration was decreased approximately 70% and THC(Total Hydrocarbon) was removed about 40%.

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광촉매 코팅한 모르타르를 이용한 대기 중 NOX의 광화학적 변환 (Photochemical Conversion of NOX in Atmosphere by Photocatalyst Coated Mortar)

  • 진현;윤경구;최하진;김교선
    • Korean Chemical Engineering Research
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    • 제61권2호
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    • pp.240-246
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    • 2023
  • 친환경적인 태양에너지를 사용하여 대기오염물질인 NOx를 광화학적 반응으로 변환시키는 연구를 수행하였으며 광촉매를 모르타르 표면에 코팅한 시편을 제조하여 NOx의 광화학적 전환율을 분석하였다. TiO2 광촉매를 거푸집의 하부에 먼저 넣고 시멘트 모르타르를 넣은 후 시멘트 모르타르를 양생시켜 광촉매 코팅된 콘크리트를 제조하였다. 거푸집 바닥에 미리 grease를 도포함으로써 양생 후에 콘크리트가 쉽게 탈형될 수 있도록 하였다. TiO2 코팅 양, UV-A 광 세기, 전체 기체 유량, 상대 습도, 그리고 초기 NOx 농도와 같은 공정 변수를 체계적으로 변화시켜서 광촉매 반응에 의한 NOx의 전환율을 조사하였다. 제조된 광촉매 코팅된 콘크리트가 다양한 공기 중의 공정 변수 조건에서 NOx를 성공적으로 전환시키는 것을 확인하였다. 본 연구 결과는 향후 NOx, SOx, VOCs 등의 대기오염물질을 효과적으로 제어하기 위한 건물, 터널, 또는 도로와 같은 인프라 시설의 설계를 위한 기초 자료로 활용될 수 있을 것으로 본다.