Peroxone 공정에서오존 및 과산화수소 주입량 변화에 의한 화약물질(TNT & RDX) 분해 최적화 Optimization of Explosives Decomposition in Peroxone System by Varying the Ozone and Hydrogen Peroxide dosage원문보기
폐탄처리장에서 처리되는 폐수 중 인체에 악영향을 미치는 화약물질 2,4,6-trinitrotoluene(TNT) 및 hexahydro-1,3,5-trinitro-1,3,5-triazine(RDX)을 경제적이고 효과적으로 제거하는 공정을 개발하기 위해, 오존산화공정에서의 화약물질 분해 여부를 확인하고 제거반응상수를 측정하였다. 화약물질 TNT 및 RDX는 오존보다 수산화 ...
폐탄처리장에서 처리되는 폐수 중 인체에 악영향을 미치는 화약물질 2,4,6-trinitrotoluene(TNT) 및 hexahydro-1,3,5-trinitro-1,3,5-triazine(RDX)을 경제적이고 효과적으로 제거하는 공정을 개발하기 위해, 오존산화공정에서의 화약물질 분해 여부를 확인하고 제거반응상수를 측정하였다. 화약물질 TNT 및 RDX는 오존보다 수산화 라디칼과 더 빠르게 반응이 일어나기 때문에, 수산화 라디칼 생성을 증대하기 위한 다양한 조건의 오존산화실험을 실시하였다. 회분식 반응조에서 오존주입률(60~81 mg/min)과 pH(5.0~9.0)를 변화하였고, 분해 산물인 유기산에 의한 pH 저하를 방지하기 위해 인산염완충용액(50 mM)으로 일정하게 유지하였다. TNT 및 RDX 모두 오존주입률 81 mg/min, pH 9.0 조건에서 높은 유사1차반응상수(0.192 및 0.190 min-1)를 보였다. 수산화 라디칼을 소모하는 scavenger(acetonitrile)가 존재할 때, 용액 pH 5.0에서 TNT는 유사1차반응상수가 8.26×10-5 min-1로 측정되었고 RDX는 분해되지 않았다. 용액 pH 7.0에서 TNT와 RDX의 유사1차반응상수는 각각 1.49×10-4 및 6.23×10-5 min-1으로, pH 9.0에서는 4.77×10-4 및 1.65×10-4 min-1으로 측정되었다. 완충액을 넣지 않은 상태에서 오존주입률(40, 60 및 85 mg/min)과 초기 과산화수소 농도(1, 5, 10, 15 및 20 mM)를 변화하여 실험한 결과, TNT는 오존주입률 85 mg/min, 과산화수소 농도 10 mM 조건에서 유사1차반응상수가 0.082 min-1로 분해속도가 가장 빨랐고, RDX는 오존주입률 85 mg/min, 과산화수소 농도 5 mM 조건에서 가장 빠르게 분해(유사1차반응상수 0.091 min-1)되었다. TNT 용액의 초기 pH 5.6±0.4는 분해과정에서 생성된 부산물인 유기산에 의해 반응완료 후 pH 3.3±0.0로 저하되었으며, RDX 또한 초기 pH 5.8±0.1에서 pH 3.8±0.1로 감소하였다. TNT 및 RDX은 Peroxone 공정에서 초기 과수의 농도가 높을수록 질산성 질소로의 전환이 줄어드는 경향을 보였다.
폐탄처리장에서 처리되는 폐수 중 인체에 악영향을 미치는 화약물질 2,4,6-trinitrotoluene(TNT) 및 hexahydro-1,3,5-trinitro-1,3,5-triazine(RDX)을 경제적이고 효과적으로 제거하는 공정을 개발하기 위해, 오존산화공정에서의 화약물질 분해 여부를 확인하고 제거반응상수를 측정하였다. 화약물질 TNT 및 RDX는 오존보다 수산화 라디칼과 더 빠르게 반응이 일어나기 때문에, 수산화 라디칼 생성을 증대하기 위한 다양한 조건의 오존산화실험을 실시하였다. 회분식 반응조에서 오존주입률(60~81 mg/min)과 pH(5.0~9.0)를 변화하였고, 분해 산물인 유기산에 의한 pH 저하를 방지하기 위해 인산염완충용액(50 mM)으로 일정하게 유지하였다. TNT 및 RDX 모두 오존주입률 81 mg/min, pH 9.0 조건에서 높은 유사1차반응상수(0.192 및 0.190 min-1)를 보였다. 수산화 라디칼을 소모하는 scavenger(acetonitrile)가 존재할 때, 용액 pH 5.0에서 TNT는 유사1차반응상수가 8.26×10-5 min-1로 측정되었고 RDX는 분해되지 않았다. 용액 pH 7.0에서 TNT와 RDX의 유사1차반응상수는 각각 1.49×10-4 및 6.23×10-5 min-1으로, pH 9.0에서는 4.77×10-4 및 1.65×10-4 min-1으로 측정되었다. 완충액을 넣지 않은 상태에서 오존주입률(40, 60 및 85 mg/min)과 초기 과산화수소 농도(1, 5, 10, 15 및 20 mM)를 변화하여 실험한 결과, TNT는 오존주입률 85 mg/min, 과산화수소 농도 10 mM 조건에서 유사1차반응상수가 0.082 min-1로 분해속도가 가장 빨랐고, RDX는 오존주입률 85 mg/min, 과산화수소 농도 5 mM 조건에서 가장 빠르게 분해(유사1차반응상수 0.091 min-1)되었다. TNT 용액의 초기 pH 5.6±0.4는 분해과정에서 생성된 부산물인 유기산에 의해 반응완료 후 pH 3.3±0.0로 저하되었으며, RDX 또한 초기 pH 5.8±0.1에서 pH 3.8±0.1로 감소하였다. TNT 및 RDX은 Peroxone 공정에서 초기 과수의 농도가 높을수록 질산성 질소로의 전환이 줄어드는 경향을 보였다.
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