This study established the standard recommended values and expansion fracture threshold values for the content of steel slag in controlled low-strength materials (CLSM) to ensure the appropriate use of steel slag aggregates and the prevention of abnormal expansion. The steel slags used in this study included basic oxygen furnace (BOF) slag and desulfurization slag (DS), which replaced 5-50% of natural river sand by weight in cement mixtures. The steel slag mortars were tested by high-temperature ($100^{\circ}C$) curing for 96 h and autoclave expansion. The results showed that the effects of the steel slag content varied based on the free lime (f-CaO) content. No more than 30% of the natural river sand should be replaced with steel slag to avoid fracture failure. The expansion fracture threshold value was 0.10%, above which there was a risk of potential failure. Based on the scanning electron microscopy (SEM) analysis, the high-temperature catalysis resulted in the immediate extrusion of peripheral hydration products from the calcium hydroxide crystals, leading to a local stress concentration and, eventually, deformation and cracking.
본 연구에서는 Rhodococcus sp. strain IGTS8을 이용한 미생물 탈황공정에 있어서 비이온 계면활성제인 SPAN의 영향을 조사하였다. 탈황 효율 연구에 있어서 모델 오일로는 DBT가 함유된 hexadecane, 수상으로는 배지 용액을 이용하였다. 연구에 있어서 실험 변수로는 오일/물 혼합물에 있어서 오일의 부피 %, SPAN 20의 농도, 용액의 pH로 하였으며 일반적으로 오일의 부피 비율, 계면활성제의 농도가 증가할 수록 탈황 효율이 감소되었다. 이러한 결과는 오일의 부피비가 증가할수록 계면활성제의 농도가 증가할수록 오일상의 OBT와 균주의 효율적인 접촉이 저해되기 때문으로 고려된다.
본 연구에서는 펄스 코로나 방전 공정에 의해 $SO_2$와 $SO_2/NO$의 제거효율을 분석하였으며, 여러 공정변수가 제거효율에 끼치는 영향을 체계적으로 조사하였다. 공정변수로서 인가전압, 펄스 주파수, 체류시간, 반응물의 초기 농도(NO, $SO_2$, $NH_3$, $H_2O$, and $O_2$)의 영향을 분석하였다. 인가되는 전압, 펄스 주파수 또는 체류시간이 증가함에 따라 또는 $O_2$와 $H_2O$가 첨가됨에 따라 $SO_2$의 제거효율과 $SO_2/NO$의 동시 제거효율은 증가하였다. 또한, $NH_3$의 초기 농도가 증가할수록 $SO_2/NO$의 제거효율은 증가하였다. 이 실험적인 결과들은 $NO_x$와 $SO_x$를 제거하기 위한 펄스 코로나 방전 공정 장치 설계의 기초 자료로 사용될 수 있다.
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.
재생공정에서 황화 된 탈황흡수제의 재생을 위하여 산소는 산화제로 사용되었다. 재생공정에서 미량의 미 반응 산소는 직접 황 회수 공정으로 유입된다. 그러나, $SO_2$ 환원을 위한 반응성은 미 반응 산소의 다양한 이유에 의해서 저하된다. $SO_2$ 환원을 위한 반응성 실험을 위해 Sn-Zr계 촉매가 사용되었으며, $SO_2$와 $O_2$는 각각 5.0 vol%와 4.0 vol%로 고정하였고 $300-450^{\circ}C$와 1-20 atm에서 수행되었다. 본 연구에서는 고온건식 탈황공정의 직접 황 회수공정에 유입되는 미 반응산소에 의한 촉매반응성 저하에 미치는 영향을 조사하였다. $SO_2$ 환원으로 생성된 원소 황은 미 반응산소에 의해서 재산화되고, redox반응기구에서 Sn-Zr계 촉매의 빈 격자 산소자리가 미 반응산소에 의해서 재산화되므로 $SO_2$ 전화율은 감소되는 것으로 판단된다. 한편 환원제로써 공급된 CO는 미 반응산소에 의해서 산화되어 연소열에 의해 촉매 충전 층 온도가 상승되기도 한다. 결과적으로 충전 층의 빠른 온도상승은 활성 물질을 소결시켜 촉매의 비활성화를 초래하게 된다.
본 연구는 고로슬래그 기반 모르타르에 잠재수경성 반응을 유도하기 위해 자극제로써의 역할로 WRP 및 FGD를 활용하고, 이에 탈취 및 흡착성분을 지닌 천연재료인 일라이트를 활용하여 기능성을 부여한 모르타르 환경에서 결합재 치환율 변화에 따른 모르타르의 유동성 및 강도특성을 분석하고자 한다. 실험결과, 플로는 일라이트 및 결합재 치환율이 증가할수록 유동성은 감소하는 것으로 나타났다. 공기량은 OPC와 결합재를 치환하지 않은 BSC 45를 사용한 배합 보다 BSC 65를 사용한 배합에서 낮은 공기량을 나타내었으며, 일라이트를 1% 치환한 경우 WRP 분말 및 FGD의 공기량은 서로 유사한 값을 나타냈으며, 일라이트 0%보다 전체적인 배합은 낮은 공기량을 나타내었다. 휨강도 및 압축강도의 경우는 일라이트를 치환할 시 강도는 낮아졌으며, WRP 및 FGD 치환율이 증가할수록 잠재수경성 반응으로 인해 강도는 증가하는 경향을 나타내었다. pH는 전반적으로 재령 7일까지 증가하는 경향을 나타내었고, 재령 28일의 경우에는 감소하는 경향을 나타내었으며, 일라이트를 치환율 시 미소하게 감소하는 경향을 나타내었다. 따라서, 유동성 및 강도특성 측면을 종합적으로 고려할 때 WRP 5%, FGD 5% 치환사용하는 경우가 최적의 배합인 것으로 판명되었다.
Journal of Korean Society for Atmospheric Environment
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제17권E4호
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pp.157-162
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2001
Jet Bubbling Reactors(JBRs) were operated for the removal of SO$_{x}$ in flue gases produced from many electric power plants. However, many JBR flue gas desulfurization (FGD) facility faced a decrease of SO$_{x}$ removal efficiency and an increase of scale problems with continuous operations. We increased alkalinity of the SO$_{2}$ absorbing medium by adding the dibasic acids (DBAs) to solve these problems more effectively. The SO$_{2}$ removal efficiency, the purity of CaCO$_{3}$ and COD of the wastewater was measured to identify the addition effects of DBAs (150, 200, 250, and 400 ppm) for 2hr in a day into the JBR attached to the large-scale power plants (400 MW$\times$3). Addition of the DBAs resulted in the improvement of the SO$_{2}$ removal efficiency from 2 to 5% and the purity of the gypsum from 1 to 2%; these improvement were due to the alkalinity increase of the absorbing medium and the reduction of a proportion of un-reacted CaCO$_{3}$, respectively. Also, the scale problems formed by un-reacted CaCO$_{3}$ inside the reaction zone of the JBR were substantially reduced. Even though the effluent COD of the wastewater slightly increased from 10~15 to 18~36 mg/l and the erosion problems in the injection pump and duct occurred, this method of increasing SO$_{2}$ removal efficiency by adding the DBAs could be considered as a profitable approach.ach.
본 연구의 목적은 산화탈황 공정의 부산물인 dibenzothiophene sulfone의 분해반응용 KF/MgO 촉매를 개발하는 것이다. MgO 지지체에 KF를 담지시켜 KF/MgO 촉매를 제조하였다. KF 담지량 및 소성 효과 등이 촉매 특성에 미치는 영향을 BET표면적, XRF, XRD, 이산화탄소 승온탈착 실험 등을 통해서 분석하였다. Dibenzothiophene sulfone을 biphenyl 과 이산화황으로 분해하는 반응에서의 촉매 특성을 조사하였다. MgO 촉매에 KF를 담지하면 DBTS 분해반응 활성이 증가하였다. KF/MgO 촉매를 제조하여 373 K에서 건조과정만 거친 촉매의 활성이 고온에서 소성을 거친 촉매의 활성보다 높았으며, 이는 fluoride 이온 ($F^-$)이 염기도를 증가시키는 역할을 하기 때문으로 판단된다. KF를 10 wt% 담지한 촉매가 dibenzothiophene sulfone 분해 반응에서 가장 뛰어난 활성을 보였다.
During the process of sulfur dioxide removal, flue gas desulfurization equipment provides a serious internal corrosion environment in creating sulfuric acid dew point corrosion. Therefore, the utilities must use the excellent corrosion resistance of steel desulfurization facilities in the atmosphere. Until now, the trend in developing anti-sulfuric acid steels was essentially the addition of Cu, in order to improve the corrosion resistance. The experimental alloy used in this study is Fe-0.03C-1.0Mn-0.3Si-0.15Ni-0.31Cu alloys to which Ru, Zn and Ta were added. In order to investigate the effect of $H_2SO_4$ concentration and the alloying elements, chemical and electrochemical corrosion tests were performed. In a low concentration of $H_2SO_4$ solution, the major factor affecting the corrosion rate of low alloy steels was the exchange current density for $H^+/H_2$ reaction, while in a high concentration of $H_2SO_4$ solution, the major factors were the thin and dense passive film and resulting passivation behavior. The alloying elements reducing the exchange current density in low concentration of $H_2SO_4$, and the alloying elements decreasing the passive current density in high concentration of $H_2SO_4$, together play an important role in determining the corrosion rate of Cu-bearing low alloy steels in a wide range of $H_2SO_4$ solution.
본 연구에서는 EXFG를 활용하여 실제 현장 적용이 가능한 고품질의 바닥모르타르를 개발하고자 하였는데, 그 결과를 요약하면 다음과 같다. 먼저, ALS의 치환율이 증가할수록 플로치도 비례하게 증가하는 것으로 나타났으며, 이를 이용한 EXFG의 경우 반대로 치환율이 증가할수록 유동성은 감소하는 경향을 나타냈다. 또한, 응결시간의 경우 ALS 치환율이 5%인 배합에서는 EXFG의 치환율에 관계없이 Plain 대비 응결시간이 약 5~20% 이상 단축되는 것으로 나타났다. 압축강도의 경우 ALS 치환율 0%, 5%에서 EXFG 치환율이 1% 이내일 때 전반적으로 강도는 증가하였으며, ALS 치환율이 10% 이상일 경우에는 오히려 강도가 저하 되는 것으로 나타났다. 건초수축길이변화율의 경우 ALS 치환율 0%, 5%에서는 EXFG 치환율에 관계없이 Plain 대비 건조수축길이변화율이 약 10~25% 이상 감소하는 것으로 나타났다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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