• 제목/요약/키워드: Ammonia combustion

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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.

건축물 내부 마감재인 합성목재별 연소가스 독성평가 (Toxicity Evaluation of the Combustion Products from Synthetic Wood as Internal Finish)

  • 김종북;이시영
    • 한국화재소방학회논문지
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    • 제30권2호
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    • pp.7-18
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    • 2016
  • 본 연구는 주택이나 창고 등의 내부 마감재로 사용하는 합성 목재의 연소 독성평가에 관한 것으로 SEM, 콘 칼로리미터, FTIR를 활용해 집성판, MDF, 미송합판, 코어합판, 나왕 방부목 5종의 재료별 연소가스 독성을 실험 및 분석하였다. 각 재료별 독성특성 중 나왕 방부목에서 이산화탄소($CO_2$)의 치사농도인 100,000 ppm을 2.5배 초과하는 256,965 ppm, 이산화황($SO_2$)의 치사농도인 400 ppm의 3.6배를 초과하는 1,475 ppm이 검출되었다. 집성판은 이산화질소($NO_2$)가 1,569 ppm으로 치사농도인 250 ppm의 6배가 측정되었고, 암모니아($NH_3$)는 MDF에서 치사농도 값인 750 ppm 대비 795 ppm이 측정되었다. 따라서 대부분의 건축 재료에서 인체에 치명적인 가스가 발생되는 것을 확인하였고, 향후 건축 재료의 위해성을 평가하기 위한 기초데이터로 활용하고자 한다.

우주비행체 자세제어용 소형 액체로켓엔진의 이론성능 해석 (A Theoretical Performance Analysis of Small Liquid Rocket Engine for Space Vehicle Attitude Control)

  • 김정수;박정;김성초;최종욱;장기원
    • 한국추진공학회:학술대회논문집
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    • 한국추진공학회 2005년도 제25회 추계학술대회논문집
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    • pp.196-200
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    • 2005
  • 단일액체추진제 하이드라진 소형로켓엔진의 이론성능해석을 위한 추진제 연소화합물의 화학평형조성 계산모델이 간략히 제시된다. 성능해석결과는 1 lbf급 추력기의 성능평가 시험결과와 암모니아 몰분율의 관점에서 비교, 분석되고, 노즐팽창비와 추진제 주입압력에 따른 화학평형 조성 및 평균분자량 등이 추가로 제시된다. 이론해석은 단일액체추진제 중 대형급 로켓엔진의 설계변수 도출의 일환으로 시도된다.

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위성추력기에서 촉매유실에 따른 암모니아 해리도 변화에 대한 연구 (Investigation on the Change of Ammonia Dissociation for Satellite Thruster According to the Catalyst Loss)

  • 황창환;이성남;백승욱;김수겸;유명종
    • 한국추진공학회:학술대회논문집
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    • 한국추진공학회 2011년도 제37회 추계학술대회논문집
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    • pp.218-222
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    • 2011
  • 이리듐 촉매의 국산화 개발과정에서 고온/고압으로 인한 촉매파손, 유실, 소결현상 등이 관찰되었고, 이렇게 손상된 촉매대로 인하여 추력기의 성능이 저하된다고 보고되었다. 이에 본 논문의 연구에서는 촉매대를 1차원 다공질성 매질로 가정, 모델링하여 수치해석코드를 개발하였다. 개발된 수치해석코드는 실험데이터와 비교하여 검증하였으며, 촉매유실에 의해 변하게 되는 촉매대의 공극률을 변화시켜 다양한 경우의 촉매유실을 가정하여 해석을 수행하였다. 이를 통하여 촉매유실이 하이드라진과 암모니아의 분해반응에 끼치는 영향을 연구하였다.

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Application of food waste leachate to a municipal solid waste incinerator for reduction of NOx emission and ammonia water consumption

  • Park, Jong Jin;Kim, Daegi;Lee, Kwanyong;Lee, Kyung Tae;Park, Ki Young
    • Environmental Engineering Research
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    • 제20권2호
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    • pp.171-174
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    • 2015
  • This study investigates the possibility of applying food waste leachate to a municipal solid waste incinerator in order to effectively dispose of the material and to reduce the environmental impact. The spray positions and the quantity of the food waste leachate in municipal solid waste incinerator were adjusted to examine the stability of the process and the environmental effect. The rear of the first combustion chamber was found to be the desirable location for an environmental perspective in this study. At a food waste leachate injection rate of $2m^3/h$, the concentration of the emitted NOx decreased from 130 ppm to 40 ppm. The consumption of ammonia water was reduced by about 36% after adding the food waste leachate. The inclusion of the food waste leachate to the municipal incinerator also increased the amount of steam that was produced. The results of this research indicated that a positive outcome can be expected in terms of diversifying the treatment options for food waste leachate. The results also provide guidance for institutional framework to manage the incineration of the food waste leachate.

PPCP에 의한 연소가스 중 NOx, SOx 동시제거 특성 (Simultaneous Removal Characteristics of NOx, SOx from Combustion Gases using Pulse Corona induced Plasma Chemical Processing)

  • 박재윤;고용술;정장근;김정달
    • 대한환경공학회지
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    • 제22권2호
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    • pp.211-216
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    • 2000
  • 본 연구는 오염가스 제거시 발생되는 부산물인 에어로졸 입자가 방전전극에 부착되어 생기는 방전불안으로 제거율이 급격히 저하되는 문제점을 개선하고 제거장치의 운전비용을 감소시키기 위한 연구이다. 이를 위해 오염가스 제거에 필요한 라디칼과 이온을 발생시키기 위한 전기방전영역과 연소가스가 흐르는 관로를 분리시킨 플라즈마 반응기를 사용하여 방전불안에 의한 제거효율 저하와 방전선 산회 문제를 개선하여 장시간 운전 가능성을 확인하였고, 또한 운전비용을 감소시키기 위해서는 코로나 방전에 의한 비열플라즈마를 이용하여 연소가스를 산화 변화시키고, 첨가제로 수산화나트륨 수용액 증기와 소량의 암모니아를 사용하였다. 그 결과 암모니아 분자 몰비를 1.5로 하고, 유량이 $2.5{\ell}/min$인 질소가스로 농도가 20%인 수산화나트륨 수용액을 버블링하여 주입하였을 때 질소산화물, 황산화물 제거율이 각각 95, 100%인 우수한 제거특성을 얻었다.

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바이오 가스 소각용 저공해 사이클론 소각기 개발을 위한 수치 해석적 연구 (Numerical Study for the Design of Biogas-fired Low Emission Cyclone Incinerator)

  • 전영남;김시욱;백원석
    • 한국대기환경학회지
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    • 제18권5호
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    • pp.401-410
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    • 2002
  • Concerns for energy conservation, environmental pollution, and the fact that organic wastes account for a major portion of our waste materials, have created the interest of biogas, which usually contains about 60 to 70 percent methane, 30 to 40 percent carbon dioxide, and other gases, including ammonia, hydrogen sulfide, mercaptans and other noxious gases. Cyclone combustors are used for homing a wide range of fuels such as low calorific value gas, waste water, sludge. coal, etc. The 3-dimensional swirling flow, combustion and emission in a tangential inlet cyclone incinerator under different inlet conditions are simulated using a standard k-s turbulence model and ESCRS (Extended Simple Chemically-Reacting System) model. The commercial code Phoenics Ver.3.4 was used for the present work. The main parameters considered in this work are inlet velocity and air to fuel ratio. The results showed that the change of operating conditions had an influence on the shape and size of recirculation zones, mixture fraction and axial velocity which are important factors for combustion efficiency and emission behavior. The application of this kind of computer program seams to be promising as a potential tool for the optimum design of a cyclone combustor with low emission.

Sales Energy Promotion Efficiency and Policy Utilization Plan for Energy Facilities

  • KWON, Lee-Seung;LEE, Woo-Sik;KWON, Woo-Taeg
    • 유통과학연구
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    • 제18권9호
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    • pp.67-75
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    • 2020
  • Purpose: The purpose of this study is to enhance sales promotion efficiency for using solid refuse fuel facilities. Renewable energy technology using Solid Refuse Fuel (SRF) is an economic efficiency technology that recovers waste by burning various wastes. A survey on the pollutants discharged from the solid fuels facilities was investigated so that the SRF facilities could be expanded, distributed and reflected in the policy. Research design, data, and methodology: In this study, 9 business sites using SRF and Bio-SRF as main raw materials were investigated for 2 years. The characteristics of target business sites such as the type of fuel used, combustion method, combustion temperature, daily fuel consumption and environmental prevention facilities were studied. Results: The average pollution & ammonia concentration of Bio-SRF facilities was found to be 88.15% higher than that of SRF facilities. But the average acetaldehyde concentration of SRF facilities was found to be 88.15% higher than that of Bio-SRF facilities. Conclusions: The main issue is how much electric power generation using combustible materials affects air pollution. The waste recycling law provides the standard value according to the fuel property, but there is a considerable gap with the mixed fuel. Therefore, for efficient utilization of facilities using solid fuel products, additional research is needed to improve the distribution structure of exhaust pollutants is needed.

덕트 유동에서 증발을 수반하는 액상 스프레이의 혼합 특성에 대한 실험적 연구 (An experimental study on the mixing of evaporating liquid spray with duct flow)

  • 김영봉;최상민
    • 한국연소학회:학술대회논문집
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    • 한국연소학회 2005년도 제31회 KOSCO SYMPOSIUM 논문집
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    • pp.93-96
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    • 2005
  • High temperature furnace such as Steam power plant and incinerator contribute considerable part of NOx generation and face urgent demand of De-NOx system. Reducing agents are necessary to use De-NOx system. In this study mixing caused by direct injection of reducing agent solution spray into flue gas duct was measured. Carbonated water was used as tracer and simulated agent because ammonia as a reducing agent is not proper to experiment. Mixing and evaporation must occur simultaneously and quickly enough to achieve desirable efficiency. To achieve that, the angle of attack of static mixer and the location is simulated and $CO_2$ concentration is measured.

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Reduction of NOx emission from fuel nitrogen in new staged fuelling system(1)(Characteristics of NOx formation & reduction)

  • Chun, Young-Nam;Shin, Dae-Yewn
    • Journal of Korean Society for Atmospheric Environment
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    • 제10권E호
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    • pp.303-310
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    • 1994
  • The effects of NOx reduction by new staged fuelling system in a small scale combustor (6.6 ㎾$_{T}$) have been investigated using propane gas flames laden with ammonia as fuel-nitrogen. The variables which had the greatest influence on NOx reduction were temperature, reducing stoichiometry( related to main combustion zone stoichiometry, air fraction and returning fuel fraction ) and residence time. The best NOx reduction was observed at the reburning zone stoichiometry of 0.85. In terms of residence time of the reburning zone, NOx reduction was effective when burnout air was injected at the Point where the reburning zone has been already established.d.

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