• 제목/요약/키워드: thermochemical

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80 kWth급 미분탄 연소 시스템에서 하수슬러지 혼소시 연소 특성 연구 (Study on the Co-firing of Sewage Sludge to a 80 kWth-scale Pulverized Coal Combustion System)

  • 채태영;이재욱;이영재;양원
    • 청정기술
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    • 제25권1호
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    • pp.74-80
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    • 2019
  • 하수슬러지의 열화학적 처리는 수분을 제거하여 연료로 사용되는 하수슬러지의 수분 함량을 낮추어 주는 기술이다. 열화학적 처리된 하수슬러지는 열량이 높아지기 때문에 에너지 집약적 과정이라고 할 수 있다. 이러한 공정 중에 소비되는 에너지를 절약하기 위해 하수슬러지의 수열 탄화 공정을 사용하였다. 수열탄화 공정은 하수슬러지를 사전 건조 없이 깨끗한 고체연료로 전환할 수 있다. 본 연구는 수열탄화 하수슬러지와 미분탄 연소 시스템의 혼소 특성을 조사하는 것을 목적으로 한다. 혼소 시 생성되는 유해물질 및 연소 효율의 변화를 측정하는 것을 목적으로 한다. 본 연구에 사용 된 연소 시스템은 $80kW_{th}$급 연소로로서 1기의 선회류 버너가 장착되어 있다. 두 가지의 석탄을 주 연료로 사용하였고, 하수슬러지의 혼소율은 열량 기준 0% ~ 10%까지 진행하였다. 실험 결과 $NO_x$는 400 ~ 600 ppm, $SO_x$는 600 ~ 700 ppm 사이를 유지하였고, CO는 100 ppm 전후로 일정하게 유지되어 안정적인 연소를 확인할 수 있었다. 하수슬러지를 혼소할 경우, 혼소율이 증가할수록 $NO_x$$SO_x$의 배출량도 증가하였으나 그 편차가 크지 않았다. 연소 배가스에 포함된 오염 물질 배출은 혼소 비율 보다 주 연료인 석탄의 조성에 의해 크게 영향을 받는 것으로 밝혀졌다.

TDLAS를 이용한 LPG/공기 화염 연소가스의 실시간 CO 농도 측정에 관한 연구 (An Experimental Study on Real Time CO Concentration Measurement of Combustion Gas in LPG/Air Flame Using TDLAS)

  • 소성현;박대근;박지연;송아란;정낙원;유미연;황정호;이창엽
    • 청정기술
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    • 제25권4호
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    • pp.316-323
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    • 2019
  • 대기 오염 물질 저감과 연소 효율 증가를 위해서 연소 환경 내 일산화탄소를 정밀하게 측정하는 것은 필수적인 요소이다. 일산화탄소(carbon monoxide, CO)는 불완전 연소 때 급격히 증가하며 질소산화물(nitrogen oxide, NOx)과 Trade-off 관계로 오염 물질 배출량과 불완전 연소 반응에 기여하는 중요한 가스종이다. 특히, 대형 연소 시스템 중 열처리로의 경우, 강판 표면위 산화층 형성을 억제하기 위해 과잉 연료 조건에서 환원 분위기로 운전이 진행된다. 이는 많은 양의 미연분 일산화탄소가 배출되는 원인이기도 하다. 하지만 연소 환경 내에서 일산화탄소 농도는 불균일한 연소 반응과 열악한 측정 환경으로 인하여 실시간 측정이 어렵다. 이러한 문제점을 극복하기 위해서 광학적 측정 방식인 파장 가변형 다이오드 레이저 흡수 분광법(tunable diode laser absorption spectroscopy, TDLAS)이 각광을 받고 있다. TDLAS 기법은 열악한 현장 측정, 빠른 응답성, 비접촉식 방식으로 연소 환경 내 특정 가스종 농도 측정에 적합하다. 본 연구는 과잉 연료 조건에서 당량비 제어를 위한 연소시스템을 제작하였으며 연소 배기가스 생성을 위해 LPG/공기 화염을 이용하였다. 당량비 변화에 따른 CO 농도 측정은 TDLAS와 Voigt 함수 기반 시뮬레이션으로 분석하였다. 또한 연소 생성물로부터 간섭이 없는 CO 광 흡수 영역 확보를 위해 근적외선 영역의 4300.6 cm-1을 선택하여 실험을 진행하였다.

저급탄 가스화기 선정 평가 연구 (A Study on Evaluating the Selection of Low Rank Coal Gasifier)

  • 김철웅;임호;김량균;송주헌;전충환
    • 한국수소및신에너지학회논문집
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    • 제26권6호
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    • pp.567-580
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    • 2015
  • In order to select an optimum gasifier for specific low rank coal, evaluation elements were studied by analyzing characteristics of low rank coal compared with those of high rank coal and the effects of each gasifier type in accordance with the characteristics. And syngas composition calculation model was made on the basis of thermochemical equilibrium to quantify some of the evaluation elements. And then the suitable gasifier was selected for a kind of Indonesian low rank coal through this syngas composition calculation model and the evaluation elements of selecting gasifier.

고성능폭약의 성능에 영향을 미치는 요소들의 이론적 계산 (Theoretical calculation of the parameters influencing on the performance of high explosives)

  • 권상기
    • 터널과지하공간
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    • 제10권2호
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    • pp.218-226
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    • 2000
  • 고성능 폭약의 성능을 결정하기 위해서는 폭발압력, 폭발속도, 열, 발생되는 가스 등이 정확히 기술될 수 있어야 한다. 본 연구에서는 실측하는데 어려움이 따르는 폭굉 시의 현상을 이해하기 위해 폭약이 폭발할 때 발생하는 압력, 부피팽창, 온도, 폭발속도 등을 이론적으로 계산하고자 하였다. 본 연구를 통해 폭발 현상을 표현하기 위한 계산 프로그램이 개발되었으며 이 프로그램을 이용하여 ANFO와 NG에 대해 폭약성능에 영향을 미치는 요소들을 이론적으로 계산하였다.

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무딘 물체의 노즈 반지름이 비평형 유동의 공력 가열에 미치는 영향 (Effects of Nose Radius of Blunt Body on Aerodynamic Heating in Thermochemical Nonequilibrium Flow)

  • 이창호;박승오
    • 한국전산유체공학회지
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    • 제8권4호
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    • pp.34-40
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    • 2003
  • The effect of nose radius on aerodynamic heating is investigated by using the Navier-Stokes code extended to thermochemical nonequilibrium airflow, Spherical blunt bodies, whose nose radius varies from 0.O03048 m to 0.6096 m, flying at Mach 25 at an altitude of 53.34 km are considered. Comparison of heat flux at stagnation point with the solution of Viscous Shock Layer and Fay-Riddell are made. Results show that the flow for very small radius is in a nearly frozen state, and therefore the heat flux due to diffusion is smaller than that due to translational energy. As the radius becomes larger, the portion of heat flux by diffusion becomes greater than that of heat flux by translational temperature and approaches to a constant value.

황 - 요오드의 열화학적 물분리에 의한 수소제조연구 Part I. 물-이산화황-요오드 반응 및 분리 (Hydrogen Prodution by Sulfur Thermochemical Water Splitting Cycle: Part 1. H2O-SO2-I2 Reaction and Separation)

  • 이강일;민병태;권선길;강영호
    • 한국수소및신에너지학회논문집
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    • 제1권1호
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    • pp.40-47
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    • 1989
  • The sulfur-iodine thermochemical water splitting process of GA(General atomic) cycle was studied to produce hydrogen from water by $H_2-I_2-SO_2$ reactions. The experimental scale was 500g based on iodine. The reaction took 100 minutes, products could be separated two liquid phases due to their density difference:HI solution had a density of 2.39~2.61g/cc, and $H_2SO_4$ solution had 1.37~1.38g/cc. The condition of reaction was when weight ratio of $I_2/H_2O$ was 2/1 resulting in good phase separation and productivity.

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시베리아산 전나무 바이오매스의 아세톤 용매분해반응 (Acetone Solvolysis of a Siberian Spruce Biomass)

  • 윤성욱
    • 한국수소및신에너지학회논문집
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    • 제20권1호
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    • pp.55-63
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    • 2009
  • In this study, thermochemical degradation by acetone solvolysis reaction of siberian spruce wood was investigated for a temperature range of $200{\sim}400^{\circ}C$. The liquid products by acetone solvolysis from siberian spruce wood produced various kinds of aliphatics, cyclic compounds and aromatics included phenols etc. Combustion heating value of liquid products by acetone solvolysis conversion processes was in the range of $8,010{\sim}8,180cal/g$. The energy yield in acetone solvolysis of siberian spruce wood was as high as 74.2% after 40min of reaction at $400^{\circ}C$. The liquid products from the thermochemical conversion of siberian spruce wood could be used as high-octane-value fuels and fuel additives.

Comparison of Time Implicit Symmetric Gauss-Seidel Iterative Schemes for Computation of Hypersonic Nonequilibrium Flow

  • Lee, Chang Ho;Park, Seung O
    • International Journal of Aeronautical and Space Sciences
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    • 제2권1호
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    • pp.1-11
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    • 2001
  • The time implicit point SGS scheme is applied to compute hypersonic viscous flows in thermochemical nonequilibrium. The performance of the point SGS scheme is then compared with those of the line SGS and the LU-SGS schemes. Comparison of convergence histories with the effect of multiple forward and backward sweeps are made for the flow over a 2D cylinder experimentally studied by Hornung and the flow over a hemisphere at conditions corresponding to the peak heating condition during the reentry flight of an SSTO vehicle. Results indicate that the point SGS scheme with multiple sweeps is as robust and efficient as the line SGS scheme. For the point SGS and the LU-SGS scheme, the rate of improvement in convergence is largest with two sweep cycles. However, for the line SGS scheme, it is found that more than one sweep cycle deteriorates the convergence rate.

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