• 제목/요약/키워드: 가스휘발공정

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아민 흡수제의 화학구조에 따른 휘발 특성 (Analysis of Amine Absorbents Volatility Based on the Chemical Structure)

  • 이경자;이지현;곽노상;이인영;김준한;엄용석;장경룡;심재구;이용택
    • Korean Chemical Engineering Research
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    • 제50권2호
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    • pp.348-352
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    • 2012
  • 화학흡수법을 이용한 $CO_2$ 포집 공정에서 발생되는 아민계 흡수제의 휘발은 대기 환경에 좋지 않은 영향을 미칠 뿐만 아니라 공정 운용에 있어 흡수제 손실을 보충하기 위한 비용의 증가를 초래하게 되므로 이에 대한 정확한 특성을 파악하는 것이 중요하다. 본 연구에서는 이를 위해 자체 고안한 휘발도 측정 장치를 활용하여 주요 아민 수용액(MEA(monoethanolamine), MDEA(n-methyldiethanolamine), Pz(piperazine), AMP(2-amino-2-methyl-1-propanol), 2-MP(2-methylpiperazine), DGA(diglycolamine))의 휘발도를 측정하고, 가스크로마토그래피 장치를 활용한 정량적인 비교를 통해 다양한 온도 조건과 $CO_2$ 부하 변화에 따른 휘발도의 영향을 분석하였다. 실험결과 MDEA$CO_2$ 부하 조건에 따른 실험에서 휘발도가 매우 낮음을 확인할 수 있었다. 이는 MDEA의 분자 구조 내에 하이드록실기(-OH)가 2개 있어 높은 친수성으로 인하여 휘발이 거의 되지 않았고, 이에 비해 MEA 및 AMP는 하이드록실기(-OH)가 1개이고, AMP의 경우 소수성기인 알킬기($-CH_3$)가 2개 있어 가장 많이 휘발된 것으로 판단된다.

민감도 해석을 통한 무회분 석탄의 가스화 최적 운전조건 도출 (Optimization of Operating Condition on Gasification of Ash-free Coal by Using the Sensitivity Analysis of ASPEN Plus)

  • 박성호;전동환;윤성필;정석우;최호경;이시훈
    • 청정기술
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    • 제20권3호
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    • pp.298-305
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    • 2014
  • 석탄에 포함되어 있는 회분은 환경오염을 유발시킬 수 있으며, 고온에서 운전되는 발전 설비에 융착되어 열전달 효율을 저하시키는 문제점을 가지고 있다. 이러한 문제를 해결하기 위해서 알칼리나 산, 또는 유기 용매를 이용하여 석탄 내의 회분을 제거하기 위한 연구와 함께 무회분 석탄을 이용한 석탄화력 발전 및 석탄가스화 복합발전에 대한 타당성 연구가 활발히 진행 중이다. 따라서 본 연구에서는 200 ppm급 무회분 석탄을 석탄가스화 발전에 이용하기 위해서 필요한 가스화기 운전조건을 ASPEN $Plus^{(R)}$ 공정모사의 민감도 해석을 바탕으로 도출하였다. 특히 석탄가스화 공정은 열분해, 휘발분 연소, 촤 가스화 공정으로 나누어 해석을 진행하였으며, 1.5 톤일급 비용융(non-slagging) 가스화기의 크기 및 운전 조건을 반영하여 모델링 하였다.

유동층 반응기에서의 목질계 바이오매스 입자의 탈휘발 예측 모델 (A Devolatilization Model of Woody Biomass Particle in a Fluidized Bed Reactor)

  • 김광수;;이정우;이은도;최영태
    • Korean Chemical Engineering Research
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    • 제50권5호
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    • pp.850-859
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    • 2012
  • 목질계 바이오매스의 가스화 및 열분해 공정에서 탈휘발 과정은 매우 중요한 메커니즘 중의 하나이며, 공정 설계 시 반드시 반영되어야 한다. 바이오매스 입자의 탈휘발에 대한 많은 경험식이 존재하지만, 다양한 특성의 바이오매스를 특정 실험조건에서 도출한 경험식에 의존하기는 힘들다. 본 연구는 유동층 가스화 분위기에서의 바이오매스 단일 입자의 탈휘발 과정을 수학적 모델을 통하여 예측하였다. 모델은 다양한 형태의 입자를 구형태로 변환한 뒤, 입자 내부의 drying, shrinkage, heat generation을 고려하여 1차원으로 해석하였다. 또한 탈휘발 과정에 영향을 주는 입자의 크기, 반응온도, 초기 수분함량, 열전달 계수, 반응모델 등 다양한 변수에 대한 변화를 관찰하였다. 탈휘발 완료시간은 입자의 크기가 커질수록, 초기 수분함량이 높을수록 증가하였으며, 반응온도가 높을수록 선형적으로 감소하였다. 또한 외부 열전달 계수가 300 $W/m^2K$ 이상일 경우 큰 변화는 나타나지 않았지만, 입자의 크기가 작을수록 외부 열전달 계수의 영향은 크게 나타났다. 모델 예측값과 문헌의 실험값은 대체로 비슷한 경향을 나타내었으며, 오차 ${\pm}10%$ 이내로 근접하였다.

Display 제조공정 배출가스 처리를 위한 휘발성 유기화합물 전처리 장치 개발 (Development of Volatile Organic Compound Pretreatment Device for Removing Exhaust Gas from Display Manufacturing Process)

  • 문기학;김재용
    • 공업화학
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    • 제30권5호
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    • pp.523-529
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    • 2019
  • 본 연구에서는 최근 반도체 및 display 산업이 발달함에 따라 문제가 되고 있는 휘발성 유기화합물의 전처리에 관해 조사하였다. 일반적인 VOCs 처리 설비인 직접연소장치에 사용되는 농축기는 display 제조 공정 내 배출가스에 의해 쉽게 오염되어 성능저하를 일으키며 결과적으로 VOCs의 처리 효율을 떨어뜨린다. 배출가스 성분 분석 결과 고비점, 고점도, 고분자량의 Alcohol류 및 Oil 성분이 다량 검출되었다. 이에 전처리 설비 내 열교환기를 이용하여 농축기 성능저하 물질을 응축시켜 처리하고자 하였고, 대부분의 물질을 90% 이상 처리하였다. 또한 열교환기에서 재 비산되는 고분자 Oil 등은 후처리 설비로 Grease Filter를 장착하여 대부분 처리할 수 있는 것으로 확인되었다.

공정 조건에 따른 톨루엔 및 MEK에 대한 ACF의 흡·탈착 특성 (Adsorption/Desorption Properties of ACF on Toluene and MEK with Operation Condition)

  • 백근호;김정수;장현태;차왕석
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제12권6호
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    • pp.2898-2903
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    • 2011
  • 휘발성 유기화합물인 저 농도의 MEK와 톨루엔을 사용하여 고정층 반응기에서 활성탄소섬유의 흡착 및 탈착특성을 조사하였다. 활성탄소섬유의 성능은 평형흡수량, 평형에 도달하는 시간, 그리고 탈착효율로 파악하였다. 다양한 실험을 통해 흡착공정에 있어 중요한 공정변수인 유입가스농도, 유량, 수분함량, 흡착제 주입량에 대한 영향을 연구하였다. 흡착층의 온도, 유량 그리고 유입가스농도가 증가할수록 파과시간이 감소하였다. 그리고 흡착제의 충전높이가 증가할수록 파과시간은 길어짐을 알 수 있었다. MEK와 톨루엔으로 흡착된 활성탄소섬유는 일정속도 가열과정을 통해 만족스럽게 재생되었으며 두 휘발성 유기화합물 중 MEK가 $150^{\circ}C$이하의 온도에서 훨씬 손쉽게 재생됨을 알 수 있었다.

전자빔을 이용한 BTEX의 제거특성 (Removal Characteristics of BTEX Using Electron Beam)

  • 김조천;이승기;조성용;소철호;이강웅;김기준
    • 한국대기환경학회:학술대회논문집
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    • 한국대기환경학회 2000년도 추계학술대회 논문집
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    • pp.253-254
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    • 2000
  • 휘발성 유기화합물(Volatile Organic Compounds; VOCs)은 용제를 사용하는 도장공정, 석유화학공정 등 각종 산업공정과 자동차로부터 배출되어 대기중에 광화학 산화물 형성에 관여하거나 그 자체로 발암성을 나타내는 물질로 인간 건강에 악영향을 미치며, 또한 온실가스의 역할을 하는 것으로 알려졌다. 특히 BTEX는 산업공정에서 많이 사용되는 물질로서 반드시 처리되어야 할 규제대상물질이다. 이러한 VOCs를 처리하는 기존의 방법들로는 열적산화, 촉매산화, 활성탄 흡착법, 흡수법 등 여러 방법들이 있으나, 이러한 처리방법들은 가열이 필요하거나 흡착제 재생의 필요 같은 문제점들이 있고 또한 VOCs가 대용량으로 배출될 경우 많은 어려움이 있다. (중략)

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전자빔 조사에 의한 VOC 분해 인자에 관한 연구 (A Study on the VOC Decomposition Factors by Electron Beam Irradiation)

  • 김조천;김기준;전진;이재형;박종래;한범수;김진규
    • 한국대기환경학회:학술대회논문집
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    • 한국대기환경학회 2002년도 춘계학술대회 논문집
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    • pp.195-196
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    • 2002
  • 휘발성 유기화합물(Volatile Organic Compounds; VOCs)은 용제를 사용하는 도장공정, 석유화학공정 등 각종 산업공정과 자동차로부터 배출되어 대기중에 광화학 산화물을 형성하거나 그 자체로 발암성 또는 악취성을 나타내는 물질로 인체에 유해한 영향을 미치며, 한편 간접적으로 온실가스의 역할을 하는 것으로 알려졌다. 가속기를 이용한 전자빔 처리공정의 경우 상온에서 운영되고 2차오염물 발생이 거의 없으며, 특히 유량이 매우 크고 저농도로 배출되는 VOCs의 처리의 경우에 기존의 처리법 보다 더욱 경제적이고 효율적으로 적용될수 있다. (중략)

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제주 고산에서 측정한 $PM_{2.5}$ 에어로졸의 원소성분 특성연구 (Characteristics of Elemental Composition of $PM_{2.5}$ Aerosols Measured at Gosan, Jeju)

  • 류성윤;김정은;정현록;김영준;한진석;문광주;공부주;안준영
    • 한국대기환경학회:학술대회논문집
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    • 한국대기환경학회 2003년도 춘계학술대회 논문집
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    • pp.133-134
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    • 2003
  • 대기 중에 부유하고 있는 입자상 물질은 보통 입경에 따라 2.5$\mu\textrm{m}$ 이하의 미세입자와 2.5$\mu\textrm{m}$ 이상의 조대입자로 나눌 수 있다. 조대입자는 토양 및 해염, 꽃가루, 화산재 및 토양 먼지와 같이 자연발생원에서 주로 생성되며, 인체에 큰 영향을 미치지 않는다. 그러나 미세입자는 화석연료의 연소, 자동차의 배출가스 및 화학물질의 제조공정 등의 인위적 발생원에서 주로 방출되며, 또한 이들 1차 생성분진과는 달리 대기중에서 황산가스나 휘발성 유기화합물 둥이 응축과정을 거쳐 가스상에서 입자상으로 변환되어 생성된 2차 입자도 환경학적으로 매우 중요한 의미를 갖는다. (중략)

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$Cl_2/BCl_3$/Ar 플라즈마에서의 As-doped ZnO 박막의 식각 특성 (Etching Properties of As-doped ZnO Thin Films in $Cl_2/BCl_3$/Ar Plasma)

  • 엄두승;강찬민;김동표;김창일
    • 한국표면공학회:학술대회논문집
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    • 한국표면공학회 2008년도 추계학술대회 초록집
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    • pp.41-42
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    • 2008
  • 본 논문에서는 As-doped ZnO 박막의 플라즈마 식각 특성 및 메커니즘에 관하여 실험을 수행 하였다. As-doped ZnO 박막 식각 실험은 유도 결합 플라즈마 식각 장비(inductively coupled plasma;ICP)와 $BCl_3$/Ar 플라즈마에 첨가된 $Cl_2$가스의 비, RF 전력, DC bias voltage, 공정 압력에 대한 식각 속도의 변화를 관찰 하였다. $BCl_3$/Ar 플라즈마에 $Cl_2$ 가스 첨가량 6 sccm 까지는 증가하지만 그 이후 $Cl_2$ 가스의 첨가량이 증가할 때 식각속도가 감소하였다. 이는 플라즈마 내에서 Cl 라디칼의 밀도가 증가함에 따라서 $Ar^+$의 에너지가 감소와 비휘발성 식각 부산물의 증가에 의하여 효과적인 물리적 식각이 이루어 지지 못한 것으로 판단된다. OES를 이용하여 플라즈마 내에서 라디칼들의 빛의 세기를 측정하였고, 식각 후 As-type ZnO 박막 표면에서의 화학적 결합을 보기위해 XPS 분석을 실행하였다.

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광촉매를 이용한 가스상 아세트알데히드 제거에 있어서 오존이 미치는 영향에 관한 연구 (Degradation of Acetaldehyde in the Gaseous Phase by combined Photocatalytic Ozonation)

  • 조기철;황경철
    • 한국대기환경학회:학술대회논문집
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    • 한국대기환경학회 2003년도 춘계학술대회 논문집
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    • pp.429-430
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    • 2003
  • TiO$_2$를 이용한 휘발성 유기화합물(VOCs)의 광촉매적 제게에 관한 연구는 오염된 공기의 정화를 위한 대안적인 산화공정으로서 현재 많은 연구가 진행되어 오고 있다(A. J. Maira et al., 2001; Rosana M. Alberici and Wilson F. Jardim, 1997). 또한 가시광영역, 암반응 및 수분 등의 영향을 최소화하기 위해 금속 성분을 첨가하여 광촉매적 활성을 높이고자 여러 가지 시도들이 행해져 왔다(Akawat Sirisuk et al., 1999; John L. Falconer and Kimberley A. Magrini-Bair, 1998). (중략)

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