대기오염 방지기술 - 질소산화물 제거~

사이클론 형태의 버너는 화염온도가 높아 NOx의 발생이 많으므로 피하는 것이 좋다. 실제 접선방향의 연소법은 일반 연소법에 비하여 NOx가 50~60% 정도 적게 배출된다.



희박 예혼합 방식으로 희박 혼합비를 14.6:1에 대해 16:1 이상으로 하는 것을 말한다. 출력이 낮아지는 단점이 있다.



선택적 촉매환원법은 200~300도를 유지해야 한다. 200도 이하에서는 아질산암모늄이 생성되며, 300도 이상에서는 NOx가 NO로 되기 때문이다. 효율이 70~90% 정도로 가장 우수하다. TIO2, V2O5 혼합 촉매, NH3, H2, CO, H2S 환원제 이용



CO 환원제 시 남는 CO는 대기오염의 문제, H2 환원제 시 연소에서 생기는 CO로 인해 효율 감소 문제, NH3의 경우 질산암모늄과 NOx로의 산화가 발생하기 때문에 온도 통제의 중요성, CH4는 O2를 제거하기 때문에 산소 농도를 낮추어 주어야 한다.



NO와 NO2의 혼합가스의 물에 대한 용해속도는 NO/NO2의 비가 1일 때 가장 크다.



NOx 제거 습식법에는 물 흡수법, 알칼리 흡수법, 황산 흡수법 등이 있다. NO는 잘 흡수되지 않기 때문에 NO2로 산화시킨 후 제거한다. 황산흡수법은 황산으로 흡수하여 나이트로실황산, NOHSO4로 만들어 제거하는데 나이트로실황산은 농황산 속에서 매우 안정하다.



NOx 저감방법 중 저산소 연소는 공기비를 1.05~1.1 정도로 하여 공급한다.



무촉매환원법은 제거 효율이 50% 정도이다.



선택적 촉매 환원법 등 제거 반응에서 산소가 공존하는 경우 NO, NO2 계수에 4를 대입하며, 산소가 존재하지 않는 경우에는 NO, NO2 계수에 6을 대입한다.



HCl은 낮은 농도에서 충전탑을 이용해 제거하고, F2, HF는 NaOH나 CaOH로 제거하는데 침전물이 생기기 때문에 충전탑을 이용하지 않고 스크러버나 분무탑을 이용해 제거한다.



황화수소는 다이에탄올아민, DEA 용액을 통해 제거한다. -> 에탄올과 아민에 잘 흡수된다. 물에는 잘 흡수되지 않음, 난용성 기체이다.



아크로레인은 그대로 흡수가 불가능하며 NaClO 등의 산화제를 혼입한 가성소다 용액으로 흡수, 제거한다.



브가, 브롬은 가성소다, 이황화탄소는 암모니아, 이암, 시안은 세정 연소법, 시세연



악취를 응축하는 경우는 유기용매증기를 고농도로 함유하고 있는 배출가스에 적용하는 방법으로 응축 후 액화된 유기용매는 회수하여 재사용한다. 충전탑은 재사용이 불가능하므로 보통 열교환기를 이용한 표면응축법이 주로 사용된다.



염소가스는 소석회와 반응하여 표백분을 만든다

-> 2Cl2 + CaOH2 -> CaCl2 + Ca(OCl)2 + 2H2O

-> Cl2 + 2NaOH -> NaCl + NaOCl + H2O



연돌에서의 토출속도가 풍속의 2배 이상이 되어 Down wash 현상이 생기지 않도록 토출속도를 18m/s 이상이 되도록 하여야 한다.



입자 크기: 산술평균 직경 > 중앙값 > 최빈값(가장 많은 빈도를 나타내는 입경으로 미세입자를 말한다.)



R은 체상분포를 말하며 100exp -bdpn

-> log 값을 취하여 정리하면 y= nx + c의 형태가 나오는데 기울기가 큰 것은 입경분포의 폭이 좁아져 비슷한 크기의 입자로 구성되는 입경분포 특성을 나타내는 것이며, c인 절편이 큰 것은 그래프가 왼쪽으로 이동하여 미세한 분진이 많아진다는 의미이다.



비표면적 = 입자의 표면적/ 체적 = 6/D



점도는 절대점도의 변화폭이 온도에 의한 운동점도 변화폭보다 크다.



대수정규분포는 미세한 입자의 특성과 잘 일치하지 않는다.



중력 = 항력 + 부력 -> 항력 = 중력 - 부력 -> 침강속도 공식 유도



침강속도는 1um 이하의 작은 미세입자의 경우 미끄러짐 현상에 의해 항력이 감소하여 실제 침강속도보다 더 크게 되는데 이를 보정하기 위한 계수로 커닝험 보정계수가 있다. 커닝험 보정계수는 항상 1보다 크게 된다. 입경이 작을수록, 온도가 높을수록, 압력이 작을수록 커닝험 보정계수가 크다.



상당직경 = 등가직경 = 환산직경 = 2ab/ a+ b



중력집진장치는 입구 폭을 크게 해야 유속이 느려져서 집진 효율이 증가한다.



관성력 집진장치는 기류의 방향전환을 일으키는 방법에 따라 충돌식과 반전식으로 구분하며, 일반적으로 고온가스의 처리가 가능하므로 굴뚝 또는 배관 내에 적용될 때가 많다.



접선유입식은 eddy가 발생하여 스키머를 설치하거나 축류식을 이용한다.

축류식은 축방향 유입식, 도익선회식이라고도 하며, 반전형과 직진형이 있는데 주로 반전형이 이용된다.

반전형의 유속은 10m/sec 전 후이며 압력손실은 80-100mmh2o 정도로 접선유입식과 비슷하다. 접선유입식에 비해 동일한 압력손실로 3배의 함진가스를 처리할 수 있으며 배출가스의 흐름이 균일한 장점을 갖는다. 멀티사이클론에 주로 이용되며 blow down은 필요없고 함진가스 입구의 안내익에 따라 집진효율이 달라진다.

직진형은 압력손실이 낮지만 압력이 일정하지 않아 집진율이 낮고 관내에 분진이 퇴적된다는 단점이 있다.



임계입경 9ub/ V pi Ne (ps-p)의 제곱근이며, 절단입경은 9ub/ V pi ne ps-p * 2의 제곱근이다.

집진효율 공식은 ps-p V pi Ne dp2 / 9 u b를 나타낸다. 침강속도와 효율은 비례하기 때문에 이용해서 생각



유효 회전수 Ne = 1/h (원통부 + 1/2원추부)