• 에너지공학
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• 제26권3호
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• pp.97-104
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• 2017

본 연구에서는 폐타이어의 열분해 특성을 알아보기 위하여 유동층 반응기를 이용하여 450에서 $650^{\circ}C$ 범위에서 급속 열분해를 실시하였다. 반응 온도의 변화에 따른 열분해 오일의 특성을 관찰하고 특히 폐폴리프로필렌을 폐타이어와 혼합하여 열분해를 실시할 때 열분해 부산물 내 황의 거동을 살펴보았다. 열분해 오일의 수율은 반응 온도 $456^{\circ}C$에서 약 52wt.%로 가장 높게 나타났다. 생산된 오일의 GC-MS 분석 결과 반응 온도가 증가할수록 지방족 화합물의 함량은 줄어드는 반면 방향족 화합물의 함량이 급격히 증가하는 것으로 나타났다. 주요 화합물은 리모넨(Limonene), 톨루엔(Toluene), 자일렌(Xylene), 스타이렌(Styrene), 트리메틸벤젠(Trimethylbenzene) 그리고 메틸나프탈렌류(Methylnaphthalenes)이었으며 미량의 황 화합물과 질소 화합물도 검출되었다. 폐폴리프로필렌을 폐타이어와 혼합 열분해 한 결과 열분해 오일 내 황의 함량이 급격히 감소하는 것을 관찰할 수 있었다.

• Elastomers and Composites
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• 제53권3호
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• pp.124-130
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• 2018

Recently, microwaves have been used for desulfurization because they can selectively dissociate C-S and S-S bonds present in vulcanized rubber. In this study, we investigated the changes in structural and physical properties of EPDM (Ethylene propylene diene monomer) rubber by irradiating it with microwaves for different durations. The surface chemical composition of the irradiated EPDM rubber was analyzed by FT-IR, XPS, and EDS analyses. It was confirmed by XPS that C-S and S-S S2p peak heights greatly decreased when microwave irradiation was performed for more than 5 min. In the EPDM sample irradiated with microwaves for 10 min, the number of S-O bonds significantly increased owing to oxidation. As the microwave irradiation time was increased, SEM images showed cracks and voids on the EPDM surface. The 20% decomposition temperature of the EPDM rubber sample was investigated by TGA, and it was found to be about $435.23^{\circ}C$ for the EPDM rubber irradiated for 10 min. The crosslinking density of the EPDM rubber was determined by measuring the degree of swelling, and the highest value was observed for the E5 sample irradiated for 5 min. The degree of swelling of the E10 sample irradiated for 10 min was lower than that of the E5 sample. These results indicate that when irradiated with microwaves for more than a certain time, desulfurization occurs and the side chain of the EPDM rubber dissociates and forms additional crosslinking bonds.

• 청정기술
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• 제9권4호
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• pp.189-196
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• 2003

고온 연료가스 정제를 위하여 ZnO-CuO 혼합탈황제를 제조하였으며, 탈황제들의 반응특성을 조사하였다. ZnO와 CuO의 혼합비율에 따른 황화반응 속도는 CuO의 함량이 증가할수록 빨라졌다. ZnO와 CuO 비율을 달리한 각 탈황제의 재생특성을 조사하기 위하여 TPO실험을 수행한 결과, $400^{\circ}C$ 이상에서 $CuSO_4$가 생성되고 $700^{\circ}C$ 이상에서 $CuSO_4$가 열분해 됨을 알았다. $600^{\circ}C$에서 재생된 탈황제는 $CuSO_4$에 의한$SO_2$ slippage 현상이 관찰되었으나, $700^{\circ}C$에서 재생할 경우에는 $SO_2$ slippage가 관찰되지 않았다. 이로써 ZnO와 CuO의 혼합으로 CuO는 ZnO의 휘발을 억제하고, ZnO는 CuO에 대한 $SO_2$ slippage를 최소화 시켰다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제55권4호
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• pp.567-573
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• 2017

선박용 경유(황 농도 약 230 ppmw)의 황화합물 제거를 위해 산화텅스텐($WO_x$)을 실리카로 이루어진 다공성 물질인 SBA-15에 담지한 산화 촉매를 제조하였으며 산화제로 과산화수소를 이용한 산화공정과 추출 용매로 아세토니트릴을 이용한 추출공정을 통해 촉매의 산화성능을 확인하였다. XRD 및 XRF, XPS 분석과 BET 이론을 통해 제조한 촉매의 물리적 특성에 대해 조사하였다. 담지된 $WO_x$는 삼산화텅스텐($WO_3$)으로 존재하였으며 실제 담지율이 약 10 wt% 부근일 때 단일층을 형성하는 것으로 판단된다. 제조한 촉매의 산화성능을 확인한 결과, 0.1 g의 13 wt% $WO_x$/SBA-15 촉매와 과산화수소(산소/황 몰 비=10)를 도입하여 $90^{\circ}C$에서 3시간 동안 반응이 이루어졌을 때 76.3%의 가장 높은 황 제거율을 나타냈다. 연속반응 비교 실험을 통해 1회의 산화반응으로 황 화합물의 산화가 충분히 일어났음을 확인하였다. 또한 5회의 추출공정을 통해 최대 94.4%의 황 제거율을 나타냈다.

• 청정기술
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• 제12권4호
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• pp.232-237
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• 2006

본 연구에서는 분무건조법으로 유동층용 아연계 탈황제를 제조하는 과정에서, 슬러리의 pH와 점도가 성형된 탈황제의 내마모성에 미치는 영향이 조사되었다. 아연계 탈황제의 내마모성을 개선하기 위하여 무기성 결합제로 알루미나 졸이 사용되었으며 슬러리에 들어있는 무기 결합제의 효과적인 분산을 위하여 슬러리의 pH가 조절되었다. 슬러리의 pH가 높아 알칼리성인 경우 알루미나 졸이 겔 상태로 변하여 슬러리의 점도가 높아지며 성형된 탈황제의 내마모성이 저하 되었다. 본 연구의 실험결과, 슬러리의 pH가 6으로 조절되어 성형된 탈황제가 가장 좋은 내마모성을 나타내었다. 또한 슬러리의 점도에 따라 성형된 탈황제의 밀도와 표면적 그리고 기공도가 달라졌으며, 이로부터 탈황제의 마모 특성이 결정됨을 알 수 있었다. 성형된 탈황제의 내마모성은 밀도가 높고, 표면적과 기공도가 낮을수록 높아지는 것으로 나타났으며, 최적 점도범위는 약 400-550 cP 정도였다.

• 플랜트 저널
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• 제15권4호
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• pp.30-35
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• 2019

미세먼지 감축에 대한 사회적 요구 증가와 강화되는 대기오염물질 배출허용기준을 충족시키기 위해 구조적 제약조건을 갖는 500 MW급 석탄화력발전소 탈황설비의 성능개선 방안을 제시하였다. 탈황설비 흡수탑을 통과하는 배기가스가 선회하도록 내부 설비를 개조하여 난류를 형성시켜 물질전달효율을 증가시키고 반응 면적 및 시간을 증가시킴으로써 황산화물 저감 및 먼지 포집 능력을 향상시킬 수 있었다. 개선결과 황산화물 제거효율은 91.61%에서 98.43%로 향상되었고 먼지 제거성능은 77.4%에서 87.08%로 향상되었다. 배출농도는 황산화물 7.85 ppm, 먼지 4.67 mg/㎥이 배출되어 2023년의 대기오염물질 배출허용기준인 황산화물 25 ppm, 먼지 5 mg/㎥을 만족하는 수준이다. 본 연구의 성능 개선 방식은 유사한 제약조건을 갖는 다른 석탄화력발전소에도 효과적으로 적용될 수 있으리라 기대된다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제43권3호
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• pp.331-343
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• 2005

연료전지와 수소를 사용하는 연료전지 자동차의 상용화를 위해서는 수소 공급용 수소 스테이션(hydrogen station)의 개발이 중요한 핵심 기반기술이다. 일반적으로 수소 스테이션은 탈황반응, 개질반응(reforming), 수성가스전환(WGS) 반응 및 수소분리(PSA) 장치로 구성된 수소제조 공정과 압축, 저장 및 분배 장치로 구성된 후처리(post-treatment) 공정으로 구성되어 있다. 본 총설에서는 수소 경제(hydrogen economy) 사회로의 진입을 위해 국내외에서 연구개발 중인 수소 스테이션에 대한 연구 개발 동향과 전망을 고찰하였다. 그리고 향후 풍력 및 태양열 등 재생 가능 에너지(renewable energy)원으로부터 물의 분해에 의한 수소제조 기술이 확립되기 전까지는 화석연료의 개질 반응이 수소를 제조하는 핵심기술이 될 것으로 판단된다. 따라서 화석연료의 탈황반응, 화석연료의 개질 반응에 의한 수소제조, CO 농도 저감을 위한 수성가스 전환반응 및 수소의 분리기술 등 수소 스테이션의 상용화에 필수적인 단위공정개발에 대한 최근의 연구동향을 정리하였다.

• 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
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• 제어로봇시스템학회 2001년도 ICCAS
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• pp.116.2-116
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• 2001

Korea Institute of Energy Research(KIER) has designed the 3MW pilot scale wet FGD process based on the experimental results of the bench scale FGD system which can treat 150 m3/hr of flue gases. The effects of process chemistry, packing material, and operating variables including L/G ratio, pH, scrubber pressure drop were investigated. In cooperation with Kyunggi Chemicals, the 3MW pilot scale plant was established on the industrial site at Onsan, Korea. This system has been operating since October 1999. This paper introduces an outline of the design features of the pilot plant and discusses its operational results.

• 에너지공학
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• 제9권1호
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• pp.10-18
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• 2000

기존 화력발전소에 탈황설비가 추가되고, 이로 인하여 새로운 계통의 통풍저항을 상쇄시키기위하여 기존의 유인통풍기와 탈황설비 사이에 승압통풍기가 설치되고 있다 통풍저항의 증가와 새로운 통풍기의 추가는 기존 통풍특성의 변화를 나타낼것이고 , 빈번한 발저소 정지를 가져오는 심한 노내 압력변동을 보이게 될 것이다. 따라서 , 발전소를 안전하게 운전하기 위해서는 설계된 통풍계통을 기반으로 한 교정된 운전모드에 관한 지식이 요구된다. 본 논문에서는 MMS (Modular Modeling System) 소프트웨어를 사용하여 우회 댐퍼의 개방을 수반하는 유인 및 승압통풍기의 비상정지의 사례에 따른 화력발전소 노내 압력, 통풍기의 압력과 유량, 댐퍼의 개도등과 같은 해석결과를 제시하고 논의하고 있다.

• Corrosion Science and Technology
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• 제4권6호
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• pp.242-249
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• 2005

A lot of parts in FGD (Flue Gas Desulfurization) systems of fossil-fuel power plants show the environments in which are highly changeable and extremely acidic corrosive medium according to time and locations, e.g. in duct works, coolers and re-heaters etc. These conditions are formed when system materials are immersed in fluid that flows on them or when exhausted gas is condensed into thin layered acidic medium to contact materials of the system walls and roofs. These environments make troublesome corrosion and air pollution problems that are occurred from the leakage of the condensed solution. To cathodically protect the metallic structures in extremely acidic fluid, the properties of the protective coatings on the metal surface were very important, and epoxy Novolac coating was applied in this work. On the base of acid immersion tests, hot sulfuric acid decreased the hardness of the coatings and reduced greatly the content of $Na_2O$, $Al_2O_3$, and $SiO_2$ among the main components of the coating. A special kind of CP(Cathodic Protection) system has been developed and tested in a real scale of the FGD facility. Applied coating for this CP system was peeled off and cracked in some parts of the facility. However, the exposed metal surface to extremely acidic fluid by the failure of the coatings was successfully protected by the new CP system.