• Title/Summary/Keyword: 질소산화물 저감

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Farm Engine Characteristics of Biodiesel using Mixed Waste Vegetable Oil (폐식물성혼합유지 바이오디젤의 농용기관특성 평가)

  • Choi, Hwon;Lim, HackKyu;Kim, TaeHan
    • Proceedings of the Korean Society for Agricultural Machinery Conference
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    • 2017.04a
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    • pp.60-60
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    • 2017
  • 화석연료의 고갈과 환경오염이 문제시 되면서 친환경 에너지개발에 대한 연구가 진행되고 있다. 그중 바이오디젤은 동,식물성유지 및 폐식용유를 이용하여 생산이 가능할뿐더러 농용엔진에 특별한 개조 없이 사용가능하다. 또한 바이오디젤 자체에 산소를 함유하고 있어 이산화탄소 저감에 효율적이다. 바이오 디젤에 관한 많은 연구가 수행되었으며, 기존의 연구는 단일유지의 폐식용유를 사용하여 바이오디젤을 생산하는 연구가 진행되었다. 하지만 가정에서 배출되는 식물성 폐식용유의 경우 여러 가지가 혼합되어 배출되고 있어, 혼합폐식용유지의 바이오디젤 특성평가가 필요하다. 따라서 본 연구에서는 폐식물성유지(폐대두유, 폐카놀라유, 폐해바라기유)를 중량비(1:4, 1:1.5 1:0.66, 1:0.25)로 혼합하여 바이오디젤을 생산하고, 생산한 바이오디젤을 농용기관에 이용하여 농용기관의 출력특성 및 배기배출물특성 평가를 실시하였다. 실험에 사용된 농용기관은 배기량이 673cc인 직접분사식 디젤기관(ND10DE, Daedong, Korea)이며, 엔진성능평가를 위해 토크는 토크센서(YDL-704s, Setech, Korea)를 사용하였다. 배기배출물 평가는 배기가스분석기(HG-550, Airlex, Germany)를 이용하여 이산화탄소, 질소산화물을의 배출량을 측정하였다. 폐식용유를 이용하여 생산한 바이오디젤과 경유의 기관성능을 비교한 결과 토크와 축출력의 경우 BD의 혼합량이 증가할수록 줄어들었다. 토크는 혼합된 유지에 따라 상용운전범위인 1500rpm~2400rpm에서 평균 대두와 카놀라유를 혼합하여 생산한 BD10은 7.2%, BD20은 12.1% 감소하였고, 대두와 해바라기유를 혼합하여 생산한 BD10은 11.3% BD20은 16.3% 감소하였다. 또한 해바라기와 카놀라유를 혼합하여 생산한 BD10은 8.3%, BD20은 14.6% 감소하였다. 이는 BD의 발열량이 경유에 비해 낮아 토크가 감소한 것으로 판단된다. 또한 배기배출물 평가의 경우 질소산화물은 BD의 함랑이 증가함에 따라 경유에 비해 배출량이 증가하는 경향을 보였고, 이산화탄소는 저감되는 것으로 나타났다. 이는 바이오디젤이 함산소연료이므로, 연료내의 산소로 인해 완전연소를 촉진시켜 이산화탄소를 저감시키고 질소산화물은 증가된 것으로 판단된다.

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Removal of Nitrogen Oxides Using $Cu-Mn/CeO_2-ZrO_2$ Catalyst ($Cu-Mn/CeO_2-ZrO_2$ 촉매를 이용한 질소산화물 제거 반응)

  • Jeon, Mi-Jin;Jeon, Jong-Ki;Park, Sung Hoon;Park, Young-Kwon
    • Applied Chemistry for Engineering
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    • v.23 no.3
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    • pp.348-351
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    • 2012
  • The effect of the addition of Cu on the catalytic activity of the $Mn/CeO_2-ZrO_2$ catalyst for the low-temperature SCR reaction of NO was investigated. Three different amounts of Cu, 5, 10, and 15 wt%, were impregnated on the $Mn/CeO_2-ZrO_2$ catalyst. The characteristics of the synthesized catalysts were examined by BET, XRD, XPS, and $H_2-TPR$ analyses. The de-NOx efficiency of the Cu-added catalysts increased with the amount of Cu. When 15 wt% Cu was impregnated, the deNOx efficiency was the highest, reaching as high as 99%. The increased deNOx efficiency is attributed to the enhanced reducing power stemming from the interaction between Mn and Cu on the catalyst surface.

Catalytic Technology for NOx Abatement using Ammonia (암모니아를 환원제로 이용한 NOx 저감 촉매 기술)

  • Park, Soon Hee;Lee, Kwan-Young;Cho, Sung June
    • Clean Technology
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    • v.22 no.4
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    • pp.211-224
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    • 2016
  • Three way catalyst has been used extensively for the exhaust gas treatment for the internal combustion gasoline engine. While, numerous research efforts have been directed to develop various technologies for the abatement of exhaust gas from diesel engine. Diesel engine operating under lean condition produces large amount of NOx and the corresponding catalytic technology employing vanadium supported titania using ammonia has been commercialized for heavy duty vehicle. Recently, the Cu catalyst supported on zeolite has been investigated for NOx abatement using ammonia because of its critical importance for ultra low emission vehicle. The current review shows the recent trend in research and development for zeolite based copper catalysts, which are mainly used as catalysts for selective catalytic reduction using ammonia, are one of the aftertreatment technologies for effectively removing nitrogen oxides from diesel exhaust.

A study on Property of Emission Gas by the Content Variation of Urea (UREA의 함량 변화에 따른 배출가스 특성분석)

  • Kang, Hyungkyu;Doe, Jinwoo;Hwang, Inha;Im, Jaeheuk;Ha, Jonghan;Na, Byungki
    • Journal of Energy Engineering
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    • v.24 no.4
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    • pp.24-32
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    • 2015
  • National and international regulations on the exhaust gases of diesel engines are being strengthened, and a study of the combutsion engine and the post-porcessing system are in progress as a variety of ways. There are many techniques for the removal of nitrogen oxide like HC-SCR, LNT, Urea-SCR. And the technical development on the Urea-SCR owing to high conversion efficiency and fuel economy characteristics has being processed. This study investigated the physical/chemical properties of urea according to the change of the urea content, and were analysed the characteristic of exhaust gas. According to the increase of urea content, the contests of biuret aldehyde, phosphate content was increased and the changes of emission quantity of carbon monoxide, hydrocarbons and particulate matter in the exhaust gas was very slight. The emission quantity of NOx was decreased in accordance with increasing the urea content and it was shown to be more than 80 % in the urea solution having more than 30 wt%.

Selective Catalytic Reduction (SCR) Technology Trend for the Removal of Nitrogen Oxide from Ship Flue Gas (선박 배가스 내 질소산화물 제거를 위한 선택적촉매환원법(SCR) 기술동향)

  • Won, Jong Min;Hong, Sung Chang
    • Prospectives of Industrial Chemistry
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    • v.22 no.5
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    • pp.25-40
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    • 2019
  • 전 세계적으로 환경문제를 해결하기 위한 방안으로 환경규제를 강화시키며 특히 다양한 대기오염 물질 중 최근 큰 이슈인 초미세먼지 저감을 위해 전구물질로 알려진 질소산화물을 제어하기 위한 다양한 기술개발이 가속화되고 있다. 특히, 다양한 처리기술 중에 기술적·경제적인 이점을 갖춘 선택적 촉매환원법(selective catalytic reduction, SCR) 기술을 통하여 질소산화물 제거를 위해 암모니아를 환원제로 반응에 참여시켜 인체에 무해한 H2O, N2로 전환하는 기술이 대표적이다. 최근 전 세계적으로 다양한 산업군에서 질소산화물이 배출되고 있으며, 점오염원뿐만이 아니라 비점오염원(mobile sources)에 대한 규제가 강화되고 있다. 디젤엔진이 장착된 선박 배가스 처리장치 내 SCR 기술이 주목을 받고 있으며, NH3-SCR에 사용되는 촉매는 주로 VOx/TiO2, VOx/W/TiO2 촉매가 대표적이다. 한편 선박 디젤엔진에 사용되는 연료에 따라 연소배가스 특성이 다르다. 이러한 연료가 연소됨에 따라 SO2, SO3가 발생되고 환원제인 NH3와 결합하여 황산암모늄염((NH4)2SO4), ABS (ammonium bisulfate, NH4HSO4)과 같은 염을 형성시켜 탈질촉매의 비활성화 문제가 발생된다. 이러한 비활성화 물질이 침적된 탈질촉매를 재활성화 시키기 위하여 열 산화를 통해 재생시키고 있다. 이처럼 선박용 SCR 촉매는 강화되는 배출규제 및 엔진기술의 발달로 저감되는 운전 온도에 대비하여 저온 활성 재생이 가능한 고활성, 고내구성 촉매기술 개발이 필요하다.

A Study on Reduction of Nitrogen Oxide (NOx) and Stability of Incineration Facility by the Food Wastewater Incineration (음식물류 폐수 소각처리에 따른 질소산화물 저감 및 소각설비의 안정성 평가에 관한 연구)

  • Hwang, Seung-Min;Chung, Jin-Do;Song, Jang-Heon
    • Journal of Korean Society of Environmental Engineers
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    • v.31 no.10
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    • pp.901-908
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    • 2009
  • We examine the processing method of the food wastewater to direct spray at living waste incinerator. The demoscale stoker system is used as a incineration facility. The results show that it brings effect on the reduction of nitrogen oxide ($NO_x$) concentration as well as the ammonia ($NH_3$) amount in SNCR (selective non-catalytic reduction) by the incineration of food wastewater which is containing a plentiful ammoniac nitrogen ($NH_3$-N). Furthermore, the stability of incineration facility and the extension of operation period is actualized as a improvement of clogging phenomenon on outer wall of water pipe as the 870~$950^{\circ}C$ maintain of exit temperature in a second combustor by spray of the food wastewater. The 26 items of air pollution matter of nitrogen oxide ($NO_x$), sulfur oxide ($SO_x$) and dioxin etc. are measured. The results show that it is under the value of allowable exhaust standard.

Low Temperature Selective Catalytic Reduction of NO with $NH_3$ over Mn/$CeO_2$ and Mn/$ZrO_2$ (Mn/$CeO_2$와 Mn/$ZrO_2$ 촉매 상에서 $NH_3$를 사용한 NO의 선택적 촉매 산화 반응)

  • Ko, Jeong Huy;Park, Sung Hoon;Jeon, Jong-Ki;Sohn, Jung Min;Lee, See-Hoon;Park, Young-Kwon
    • Applied Chemistry for Engineering
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    • v.23 no.1
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    • pp.105-111
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    • 2012
  • Manganese (Mn) catalysts were generated using $CeO_2$ and $ZrO_2$supports synthesized by the supercritical hydrothermal method and two different Mn precursors, aimed at an application for a low-temperature selective catalytic reduction process. Manganese acetate (MA) and manganese nitrate (MA) were used as Mn precursors. Effects of the kind and the concentration of the Mn precursor used for catalyst generation on the NOx removal efficiency were investigated. The characteristics of the generated catalysts were analyzed using $N_2$ adsorption-desorption, thermo-gravimetric analysis, X-ray diffraction, and X-ray photoelectron spectroscopy. De-NOx experiments were carried out to measure NOx removal efficiencies of the catalysts. NOx removal efficiencies of the catalysts generated using MA were superior to those of the catalysts generated using MN at every temperature tested. Analyses of the catalyst characteristics indicated that the higher NOx removal efficiencies of the MA-derived catalysts stemmed from the higher oxygen mobility and the stronger interaction with support material of $Mn_2O_3$ produced from MA than those of $MnO_2$ produced from MN.