• Resources Recycling
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• v.5 no.3
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• pp.24-30
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• 1996

The computcr s~mulatiun model in vanaus s~nelllng process for melling waste cashhg sand was developed by using energy and malcrial balance concept. This modcl can prcdict the coal, flux and oxygen conaumptron and thc volume and temperature of off-gas The ~niljor critical varlablcs for smclting process can be crplained by using the analysis of energy and malc~ialb alance. Thc Innst lmportarlt variables lor smelting process were h i ~ hpo st-combust~anr atla, high heat transfer crficiency and refractory pratcclion lechnalogy. For saving encrg), in this smelting proccss, selection of caw marerials i.e coal, flus was important, cspacially ubi~go f low volatile coal was prufitahle.

• Korean Journal of Materials Research
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• v.7 no.8
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• pp.687-693
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• 1997

4방향성(4D)탄소섬유 프리폼을 각각 polyfurfury1 alcohol과 석탄계 핏치로 함침하는 방법과 CVI방법에 의하여 열분해 탄소로 증착하는 방법을 채택하여 4방향성 탄소/탄소 복합재를 제작하였다. 아크플라즈마 토치 및 지상연소 시험에 의하여 이들의 삭마특성을 비교 관찰하였다. 4D 탄소/탄소 복합재의 기공도는 밀도가 증가할 수록 감소하였으며, 고밀도화된 시편일 수록 삭마저항성이 우수하게 나타났다. CVI-핏치계 4D 탄소/탄소 복합재가 내삭마 성능이 가장 우수하였다. 삭마거동은 결합재의 종류와 복합재의 밀도 및 기공도에 크게 의존함을 알 수 있었다.

• Proceedings of the Korea Air Pollution Research Association Conference
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• 2003.11a
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• pp.145-146
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• 2003

질소산화물은 천연가스, 석유, 석탄과 같은 화석연료 연소 시에 배출되는 대표적 오염물질로 산성비를 유발시키며, 오존, PAN, aldehyde와 같은 광화학 산화물을 형성하여 광화학 스모그를 유발한다. 따라서 NOx 제어의 필요성은 더욱 강조되고 있다. NOx 처리 공정 중 대표적인 SNCR(Selective Non-Catalytic Reduction)공정은 N-계열 시약(환원제)을 노내의 온도가 90$0^{\circ}C$에서 110$0^{\circ}C$인 구역으로 주입하여 NOx가 복잡한 단위반응들을 거쳐서 N2와 $H_2O$로 분해되는 저감기술의 하나로서 초기 설치비가 저렴하고 단기간에 쉽게 설치 가능한 기술이지만, 대부분 외국기술의 도입에 의존하고 있는 실정이므로 국내개발을 필요로 한다. (중략)

• The Transactions of the Korean Institute of Electrical Engineers C
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• v.48 no.6
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• pp.475-482
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• 1999

The electrostatic precipitation characteristics of two kinds of fly ashes, one derived from a fluidized bed combustor(FBC), the other from a pulverized coal(PC) fired furnace, have been studied on a pilot plant. Experiments have been carried out to enhance the collection efficiency while changing the operating conditions for two kinds of coal ashes, respectively. It has been shown that collection efficiency is affected by many factors such as shape of the ashes, dust contents, humidity, and temperature, etc. Experimantal results showed that collection efficiency of the FBC ashes was higher than that of the PC fly ash in spite of the small size of the FBC ashes. The experimetal results have been applied to the collection efficiency equations to show that the modified Deutsch equation was well agreed with experiment results if modification parameter k was set to 0.6 for the fluidized bed fly ashes and to 0.43 for the pulverized coal fly ashes.

• Korean Chemical Engineering Research
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• v.55 no.1
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• pp.86-92
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• 2017

A process, which converts carbon dioxide contained in the flue gas of coal-fired power plants to sodium bicarbonate, was studied experimentally and numerically. In this process, the carbon dioxide reacts with sodium hydroxide which is produced through saline water electrolysis. A bench scale reactor system was prepared for experiments of this process and numerical process modeling was performed for the bench scale reactor system. Comparing the process modeling results with the experimental data, responsibility of the process modeling was confirmed. Using this model, commercial scale process was simulated. Mass and energy balance of this process were calculated. Temperature profile in the reactor and carbon dioxide removal rate were obtained.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2012.08a
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• pp.259-260
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• 2012

산업화가 발달됨에 따라 대기 오염 물질은 점차 증가하고 있는 추세에 있고 특히 기름 및 석탄 연소 보일러, 자동차, 제철, 시멘트 플렌트, 소각로 등은 미세 분진을 발생시키는 주원인이 되어 왔다. 최근 대기환경법은 오염 분진의 중량 규제로부터 $10{\mu}m$ 미만의 PM10에서 $2.5{\mu}m$ 미만의 PM2.5의 미세 분진에 대한 규제로 점차 심화되고 있으나, 이러한 미세분진은 고전적인 제거 방법으로는 매우 어려우며 고가의 HEPA 필터를 사용하여야 한다. 한편 코로나 방전을 이용하는 전기 집진은 미세 먼지 제거에 매우 효율적이어서 $1{\mu}m$ 미만의 미세 분지도 99%까지 제거가 가능하다는 장점이 있지만 입자크기가 클 경우에는 효율이 떨어지는 단점이 있다. 한편 사이클론 집진기는 매우 오래전부터 개발되어 사용되어 왔는데 가격이 저렴하고 운영비가 적게 들며 $10{\mu}m$ 이상의 먼지는 99% 이상 제거가 가능하여 산업현장에서 오랜 기간 사용되어 왔지만 입자크기가 $10{\mu}m$ 미만으로 가면 집진율이 급격히 떨어지는 단점을 가지고 있다. 본 연구에서는 기존의 사이클론 집진기의 구조를 기본으로하여 사이클론 집진기 내부에 플라즈마 방전을 설치하여 원심력에 의한 집진과 코로나 방전에 의한 전기 집진을 동시에 수행할 수 있도록 하이브리드 사이클론 집진기를 제작하였다. 제작된 사이클론 집진기는 직경 30 cm 높이 120 cm의 사이클론 구조를 가지고 있으며 1 hp의 터보송풍기를 장착하여 $20m^3$/min 이상의 유량을 처리할 수 있도록 설계 제작되었다. 제작된 하이브리드 사이클론 집진기의 성능을 평가하기 위하여 $10m^3$의 체적을 가지는 테스트 챔버 내부에 사이클론 집진기를 설치하고 향을 태워 미세 먼지를 발생시킨 후 다양한 조건에서 집진 성능을 측정하여 보았다. 미세 먼지의 경우 사이클론을 작동시키지 않아도 테스트 챔버 벽면에 흡착되어 초기에는 급격히 감소하는 경향을 보여주나 일정 시간이 경과한 후에는 매우 느리게 감소하는 현상이 관찰 되었다. 코로나 방전을 하지 않고 오존 파괴기에 활성탄만 충진한 상태에서 사이크론을 작동시킬 경우 지속적으로 천천히 감소하는 경향을 보여주었으며, 코로나 플라즈마를 방전시킨 경우 미세 먼지는 HEPA filter를 장착한 것보다도 조금 빠르게 미세먼지를 제거하였다. 챔버 내부의 미세먼지가 초기 값의 1/10에 도달하는 시간은 코로나 방전 전류가 증가할수록 짧아지는 경향을 보여주었으며 최적 조건에서 100초 이내에 90% 이상 제거가 가능하였다. 하이브리드 사이클론 집진기는 집진 뿐 만 아리라 VOC 성분도 분해가 가능하여 유해물질을 제거하는 능력이 있다. 유해 가스 제거 능력을 실험하기 위하여 분진제거 실험에 사용된 챔버 안에 아세톤을 증발시켜 50 ppm이 되도록 한 후 다양한 조건에서 유해물질 제거 실험을 수행하였다. 미세먼지와는 달리 장비를 작동하지 않을 경우 매우 느리게 아세톤 농도가 감소하였다. 이는 미세 먼지와는 달리 흡착이 발생하지 않고, 측정 챔버 자체가 완전한 밀폐가 이루어지지 않아 자연적으로 조금씩 외부로 누출되기 때문으로 판단된다. 코로나 플라즈마만 방전시켰을 경우 초기 농도의 80%가 제거되는데 걸리는 시간은 약 28분 정도로 코로나 플라즈마가 VOC 제거에 효과가 있음은 확인하였으나 제거율이 그리 높지 않음을 알 수 있었다. 한편 오존 파괴를 위해 활성탄으로 충진 된 오존파괴기를 통과시킨 경우는 약 12분 경과 후 80%가 제거됨을 확인할 수 있었으나 그 이후에는 VOC의 감소가 매우 느리게 진행됨을 알 수 있었다. 한편 활성탄 대신 $MnO_2$ 복합촉매로 충진 된 오존파괴기를 통과한 경우 약 3분 정도 경과 후 80%의 아세톤이 제거됨을 관찰할 수 있었으며 코로나 플라즈마를 작동시키면서 $MnO_2$ 복합촉매로 충진 된 오존파괴기를 통과시킨 경우 약 2분 정도 경과 80% 이상의 아세톤이 제거되어 코로나 플라즈마와 복합촉매를 사용할 경우 VOC 성분이 효과적으로 제거됨을 알 수 있었다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• v.56 no.5
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• pp.725-731
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• 2018

The effects of catalysts addition on the carbonization reaction of biomass have been studied in a thermogravimetric analyzer (TGA). The sample biomasses were Bamboo and Pine. The catalysts tested were K, Zn metal compounds. The carbonization reactions were tested in the nonisothermal condition from the room temperature to $850^{\circ}C$ at a heating rate $1{\sim}10^{\circ}C/min$ on the flowing of $N_2$ purge gases. Also, the effects of catalyst on the torrefaction were tested in the temperature condition of 220, 250, $280^{\circ}C$ at 30 min. Combustion characteristic for the torrefied catalyst biomass were studied in the nonisothermal conditions of $200{\sim}850^{\circ}C$. As the results, the initial decomposition temperatures of the volatile matters ($T_i$) and the temperature of maximum reaction rate ($T_{max}$) were decreased with increasing the catalyst amounts in the sample biomass. The char amounts remained after carbonization at $400^{\circ}C$ increased with the catalyst amounts. Therefore catalysts addition can be decreased the energy for carbonization process and improved the heating value of product char. The catalysts reduced the optimum torrefaction conditions from $250^{\circ}C$ to $220^{\circ}C$. The torrefied catalyst biomass have lower activated energy from 46.5~58.7 kJ/mol to 25.1~27.0 kJ/mol in the nonisothermal combustion reaction.

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers B
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• v.33 no.1
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• pp.38-45
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• 2009

Oxy-fuel combustion of pulverized coal is one of the promising new technologies to reduce $CO_2$ and NOx from coal combustion. However, the stability of pulverized coal flame is reduced in the oxy-fuel combustion. This flame stability is concerned with the flame propagation that is affected by surrounding gas and coal characteristics, such as gas temperature, gas composition, coal volatile, coal activation energy and coal size. In this paper, a study on the influence of surrounding gas and coal characteristics on the flame propagation velocity in oxy-fuel combustion of pulverized coal was preformed. One dimensional model was used to calculate the flame propagation velocity of pulverized coal clouds. In this model, the radiation is considered to be the main source of heat exchange, and Monte Carlo method was adopted for accurate calculation of radiation heat flux. It was found that the flame propagation velocity become higher with the decrease of coal activation energy and the increase of coal volatile. Also, according to the increase of gas temperature and $O_2$ concentration, flame propagation velocity increased.

• Resources Recycling
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• v.17 no.4
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• pp.47-56
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• 2008

The aim of this study is to produce cokes which can be used for the production of ferroalloy, for this purpose, domestic anthracite mixed with plastic was sintered at various condition. The combustion and physical properties of anthracite and plastic, coal separation, and the influence of factors on the strength of coke were investigated. The results of this study are as follows: 1. The three kinds of anthracite from the Samcheok region contained 25 to 30% ash of $100{\mu}m$ over size, and have the caloric value of 5,205 cal/g(TaeAn), 4,893 cal/g(JangSung), 4,873cal/g(KyongDong). 2. The recommendable conditions for heavy-fluid separation of the Samcheok coal are to set the specific gravity of heavy fluid to 2.4 and control the size of coal to $35{\sim}140mesh$. 3. It is concluded that phenolic resin powder, liquefied phenolic resin, SAN, and melamine resin can be used as a binder for the anthracite cokes, from the thermal analysis of various plastics. Especially, the liquefied phenolic resin was considered as the most suitable binder as it would simplify the process.

• Journal of the Korean Applied Science and Technology
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• v.36 no.2
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• pp.668-675
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• 2019

Fine dust in air pollutants is recognized as one of the most serious social environmental problems. Most of the NOx is generated in a combustion process such as that of a coal-fired power plant, and therefore efficient elimination of the NOx from the coal-fired power plants is needed. This study investigates the removal efficiency of using $TiO_2$, a photocatalyst, to remove NOx by Selective Catalytic Reduction (SCR). To evaluate the NOx removal efficiency, $TiO_2$ catalyst and phosphate binder were mixed on the surface of the $Al_2O_3$ substrate with the exothermic agent, and the substrate was heat-treated. The NOx removal efficiency of the catalysts was evaluated according to the temperature, and XRD, SEM, TG-DTA and BET analyzes were performed to investigate the physicochemical properties of the catalysts. NOx removal efficiency was 58.7%~65.9% at 20min, 63.7~66.0% at 30min with temperature change according to time($250^{\circ}C{\sim}500^{\circ}C$). The $TiO_2$ used in the SCR for NOx removal is judged to have the most efficient removal efficiency at $300^{\circ}C$.