• 제목/요약/키워드: Emulsion Fuel

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하이브리드형 물혼합 에멀젼 연료의 버너 특성 (Burner combustion characteristics of hybrid type water mixing emulsion fuel)

  • 김철정;김동건;박권하
    • Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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    • 제37권4호
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    • pp.308-315
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    • 2013
  • 물혼합 에멀젼 기술은 물의 급속한 분리에 의하여 불안정한 연소를 나타낸다. 이러한 문제점을 해결하기 위하여 많은 연구가 진행되고 있는데, 본 연구에서는 연료펌프입구까지 혼합연료를 순환시킴으로써 물의 분리를 최소화하는 하이브리드형 혼합장치의 성능을 분석하였다. 원통형 실험용 보일러에 버너를 부착하였으며 연료와 물의 유량을 조절하고 흡기유량을 제어하면서 배기농도와 화염온도를 계측하였다. 실험결과 배기농도와 화염온도를 유사하게 유지하는 경우 연료 소모율이 12% 저감되었으며, 흡기 유량과 디젤유 유량을 동일하게 유지하는 경우 질소산화물이 45.5%, 일산화탄소가 98.5% 스모크가 97.2% 감소하였다.

목질계 열분해유-바이오 디젤 유상액을 사용하는 직접분사식 디젤 엔진의 엔진성능 및 배기특성에 관한 연구 (Performance and Emission Studies in a DI Diesel Engine Using Wood Pyrolysis Oil-Bio Diesel Emulsion)

  • 이석환
    • 한국분무공학회지
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    • 제17권4호
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    • pp.197-204
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    • 2012
  • The vast stores of biomass available in the worldwide have the potential to displace significant amounts of fuels that are currently derived from petroleum sources. Fast pyrolysis of biomass is one of possible paths by which we can convert biomass to higher value products. The wood pyrolysis oil (WPO), also known as the bio crude oil (BCO), has been regarded as an alternative fuel for petroleum fuels to be used in diesel engine. However, the use of WPO in a diesel engine requires modifications due to low energy density, high water contents, low acidity, and high viscosity of the WPO. One of the easiest way to adopt WPO to diesel engine without modifications is emulsification of WPO with diesel or bio diesel. In this study, a DI diesel engine operated with diesel, bio diesel (BD), WPO/BD emulsion was experimentally investigated. Performance and gaseous & particle emission characteristics of a diesel engine fuelled by WPO/BD emulsion were examined. Results showed that stable engine operation was possible with emulsion and engine output power was comparable to diesel and bio diesel operation.

우라늄 정광의 용해/정제 및 핵연료 분말 가공공정에서 발생된 폐액의 처리에 관한 연구 (A Study on Treatment of Wastes from the Uranium Ore Dissolution/purification and Nuclear Fuel Powder Fabrication)

  • 정경채;황성태
    • 공업화학
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    • 제8권1호
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    • pp.99-107
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    • 1997
  • 핵연료분말 변환공정 중 우라늄 정광의 용해/정제 및 가공공정에서 발생하는 폐액의 처리에 대한 연구가 수행되었다. 우라늄 정광의 용해/정제공정에서 발생된 폐액은 pH 1 이하의 강산성으로 AUC 분말 제조공정에서 발생된 폐액 중의 우라늄을 ADU 형태로 회수한 후 발생된 2차 여액 속의 미세 ADU 입자 용해를 위해 사용된다. 2차 여액 속의 미세 ADU 입자들의 용해를 위해 용해/정제 공정의 폐액을 사용해서 pH 4로 전처리한 후, lime을 이용하여 pH 9.2로 30분 정도 반응시킬 경우 여액 중의 우라늄 농도를 3ppm 이하로 처리할 수 있었다. 가공 폐액은 미세 oil droplet들이 emulsion 형태로 발생하며, 약 300ppm의 우라늄 농도를 나타내었다. 먼저, emulsion을 파괴시키는 방법은 질산을 가하여 급속가열시키는 것이 효과적이었다. Emulsion 파괴 후 1mole NaOH를 가하여 $Na_2U_2O_7$형태로 우라늄을 회수하였으며, pH11.5에서 최적 처리조건을 나타내었으나 최종 여액 중의 우라늄 농도는 5ppm을 나타냈다. 여액 중의 우라늄 농도를 최소화하기 위해 lime으로 처리하는 방법이 연구되었으며, 가공폐액을 직접 lime 처리하기 위해 4N 질산으로 emulsion을 파괴 시킨 후, pH 1.6에서 lime을 1.5g/100ml로 반응시킬 경우 여액 중의 우라늄 농도를 1ppm까지 낮출 수 있었다. 한편, 경수로형 분말 제조공정 중 우라늄 회수공정에서 발생된 폐액 중의 미량 우라늄은 NaOH를 가하여 우라늄을 침전시킨 결과, $Na{\cdot}U{\cdot}F{\cdot}NH_4$등이 혼합된 침전물이 얻어졌으며, 여과후 상등액에서는 우라늄은 감지할 수 없었다.

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선박 디젤유 및 선박 디젤유 에멀젼을 이용한 자동차용 디젤엔진의 연소특성 (Combustion Characteristics of MDO and MDO Emulsion in Automotive Diesel Engine)

  • 박진규;오정모;김형익;이창희;이기형
    • 대한기계학회논문집B
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    • 제36권9호
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    • pp.945-951
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    • 2012
  • 물 에멀젼 연료는 연소과정 중 물의 기화에 따른 증발잠열 흡수로 인한 연소온도 저하와 급격한 증발에 의한 미소폭발로 인하여 연료가 미립화되어 NOx와 Soot의 동시 저감이 가능하고, 전처리 및 후처리 기술과 달리 추가적인 장치가 필요하지 않으며, 별도의 개조 없이 기존 디젤엔진에 사용 가능하므로 이에 관한 연구가 주목 받고 있다. 또한 국제유가가 상승함에 따라 기존에 사용되는 연료보다 저등급의 연료를 엔진에 사용하기 위한 적용가능성에 대한 연구가 요구되고 있다. 따라서 본 연구는 기존의 경유보다 저 등급인 선박 디젤유와 물과 선박 디젤유를 혼합한 유중수적형(W/O:water in oil)의 선박 디젤유 에멀젼 연료를 자동차 디젤엔진에 적용하여 기본 연소특성 및 배기특성을 파악하였다.

단일 유화액적에서의 분위기 온도와 액적크기에 따른 자발화와 미소폭발의 영향 (Effect of Ambient Temperature and Droplet Size of a Single Emulsion Droplet on Auto-ignition and Micro-explosion)

  • 정인철;이경환
    • 한국자동차공학회논문집
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    • 제15권1호
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    • pp.49-55
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    • 2007
  • The characteristics of auto-ignition and combustion process of a single droplet of emulsified fuel suspended in a high-temperature air chamber have been investigated experimentally with various droplet sizes, surrounding temperatures, and water contents. The used fuels was n-Decane and it was emulsified with varied water contents whose maximum is 30%. The high-speed camera has been adopted to measure the ignition delay and flame life time. It was also applied to observe micro-explosion behaviors. The increase of droplet size and chamber temperature cause the decrease of the ignition delay time and flame life-time. As the water contents increases, the ignition delay time increases and the micro-explosion behaviors are strengthened. The starting timings of micro-explosion and fuel puffing are compared for different droplet sizes and the amount of water contents.

에멀죤 연료의 연소 배출가스특성 및 연소 효율에 관한 분석평가 (An Analytical Evaluation on the flue Gas and Combustion Efficiency of Emulsion Fuel)

  • 박현미;어연우;백승우;박일룡;팽기정;김영만;이강봉
    • 분석과학
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    • 제15권5호
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    • pp.427-432
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    • 2002
  • 중유 및 물이 혼합된 에멀젼 연료의 연소 특성이 평가되어졌다. 에멀젼 연료의 연소가스 중 $SO_x$의 농도는 순수한 중유 연소가스의 57%로 감소되었으며, 에멀젼 연료의 연소 가스 중 $NO_x$의 농도는 순수한 중유 연소가스의 67%로 감소되었다. 에멀젼 연료 연소가스에서의 $SO_x$의 감소는 에멀젼 연료 중 포함되어있는 계면 활성제중의 salt와의 반응에 기인하는 것으로 사료된다. 또한, 에멀젼 연료의 연소 효율은 순수한 중유보다 약 6% 정도 더 높은 것으로 평가되었다.

유화액적 연료의 점화와 미소폭발의 특성 (Characteristics of ignition and micro-explosion for droplets of water-in-fuel emulsion)

  • 정인철;이경환
    • Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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    • 제37권1호
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    • pp.1-8
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    • 2013
  • 데칸에 물을 혼합하여 일정한 크기와 간격으로 액적을 형성하여 물과의 혼합비율, 분위기 온도, 액적의 크기와 간격 등이 유화액적의 점화와 미소폭발의 특성에 어떠한 영향을 주는가를 고온의 연소실에서 특성을 비교하였다. 점화가 시작하는 온도는 물의 비율이 낮을수록, 액적 크기가 클수록 낮아진다. 물의 혼합비율에 따른 수명시간은 단일 액적에서는 미소폭발의 영향으로 수명시간이 현저하게 짧아지나, 액적크기가 크고 분위기온도가 높을수록 미소폭발의 발생빈도는 자주 나타나게 된다. 퍼짐시간은 물의 혼합비율이 적을수록 더 빨라지고 서스펜더의 수가 많을수록 더 짧아짐을 알 수 있다.

연료설계에 의한 에멀젼연료의 거동특성에 관한 기초연구 (Basic Study of Behavior Characteristics of Emulsified Fuel with Fuel Design)

  • 염정국
    • 동력기계공학회지
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    • 제19권3호
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    • pp.22-28
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    • 2015
  • A compression ignition type of diesel engine makes fuel efficiency better and $CO_2$ in the exhaust gas lower. Also it is suitable to apply alternative fuels(blended fuel) to the engine. The objective of this study is the emissions reduction of diesel engine with EF(Emulsified fuel). The emulsified fuel consists of diesel and peroxide($H_2O_2$) and Soot reduction without worsening of NOx emissions can be achieved by using thermal decomposition of the peroxide, i.e. the chemical effect of the OH radical in actual engine. For manufacturing emulsified fuel, a surfactant which is comprised of span 80 and tween 80 mixed as 9:1, was mixed with a fixed with 3% of the total volume in the emulsion fuel. In addition, considering the mixing ratio of the surfactant, the mixing ratio of $H_2O_2$ in the emulsified fuel was set as EF0, EF2, EF12, EF22, EF32, and EF42, respectively. Consequently, this study aims to obtain the optimization of fuel design(mixing) for the emulsified fuel applying to the diesel engine.

독립된 두 레이저를 이용한 n-Dodecane 에멀전 단일 액적의 분열 및 점화 현상의 관찰 (Breakup and Ignition Observation of n-Dodecane Emulsion Single Droplet using Two Pulse Lasers)

  • 장규민;정용진;이민정;김남일
    • 한국연소학회:학술대회논문집
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    • 한국연소학회 2015년도 제51회 KOSCO SYMPOSIUM 초록집
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    • pp.213-214
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    • 2015
  • Breakup and ignition of single droplet were experimentally investigated using two independent Nd-YAG lasers. The emulsified fuel was made from n-dodecane and water while varying the relative volumetric fraction. As a result of visualization, breakup and ignition behaviors were dependent on the fraction. Luminosity from the secondary droplets increased as the water fraction decreased. Ignition did not occur below 80% of the n-dodecane fraction.

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