화석연료에 포함된 질소와 황은 화석연료 연소 시, 질소산화물과 황산화물로 배출되며, 대부분의 연소 장치에서 발생한다. NOX와 SOX는 2차 미세먼지의 전구물질로 작용하며 2차 미세먼지는 인체에 매우 유해한 영향을 끼치며, 또한 NOX, SOX는 ...
화석연료에 포함된 질소와 황은 화석연료 연소 시, 질소산화물과 황산화물로 배출되며, 대부분의 연소 장치에서 발생한다. NOX와 SOX는 2차 미세먼지의 전구물질로 작용하며 2차 미세먼지는 인체에 매우 유해한 영향을 끼치며, 또한 NOX, SOX는 광화학 반응을 통해 광화학 스모그를 생성하거나 산성비를 생성하여 생태계와 인류사회에 악영향을 끼친다. NOX와 SOX 배출을 저감하기 위해서 전 세계와 국제사회에서 노력을 하고 있으며, 화석 연료의 질소, 황 함유량 제한과 더불어 연소 장치에서 발생하는 NOX, SOX의 배출량도 규제하고 있는 상황이다. 이러한 규제에 대응하기 위해 연구자들은 연소 전 처리, 연소 조절 식, 연소 후 처리와 같은 다양한 방식에 대한 연구를 진행하였으며, 연소 전 처리와 연소 조절 식은 연료비 증가 및 기존 시설에 적용 불가한 문제점이 있어 연소 후 처리에 이목이 집중 되고 있다. 많은 상용화와 연구가 진행 중인 NOX의 연소 후 처리 방식에는 촉매를 사용하여 NOX를 환원 시키는 SCR과 촉매를 사용하지 않는 SNCR 방식이 있고, SOX의 연소 후 처리 방식에는 석회석 슬러지를 이용하여 석고를 생성하는 WFGD 방식이 있다. 그러나 이러한 연소 후 처리 방식에는 촉매 비용, 촉매 피독, NH3 유출, 넓은 설치의 필요성과 같은 문제점을 가지고 있어 운전비용이 높고, 2차 오염을 유발하며, 소형화가 불가능하다. 이를 해결하기 위해 최근 습식으로 NOX, SOX를 동시에 제거하는 연구가 활발하며 대표적으로 NOX의 대부분을 차지하는 NO를 산화시켜 용해도가 높은 NO2로 전환시켜 습식으로 처리하는 방식이 대부분이다. 본 연구에서는 습식 NOX SOX 동시 제거를 위한 산화제를 스크리닝 테스트를 통해 성능이 우수한 산화제를 선정하고, 선정 된 산화제의 pH, pH조절제, 온도에 따른 제거율을 확인하고 해당 산화제의 최적 조건을 도출하였다. 산화제를 이용한 습식 NOX, SOX 동시제거뿐만 아니라 마이크로버블과 환원제를 추가로 적용하여 산화제 사용량을 줄이고, 폐수 발생량을 줄여 운전비용 적고 환경오염이 덜한 습식 산화.환원 NOX, SOX 동시제거 시스템의 가능성을 확인하였으며, 본 연구를 통해 NOX 제거율 95%와 SOX 제거율 99% 이상을 달성하였다.
화석연료에 포함된 질소와 황은 화석연료 연소 시, 질소산화물과 황산화물로 배출되며, 대부분의 연소 장치에서 발생한다. NOX와 SOX는 2차 미세먼지의 전구물질로 작용하며 2차 미세먼지는 인체에 매우 유해한 영향을 끼치며, 또한 NOX, SOX는 광화학 반응을 통해 광화학 스모그를 생성하거나 산성비를 생성하여 생태계와 인류사회에 악영향을 끼친다. NOX와 SOX 배출을 저감하기 위해서 전 세계와 국제사회에서 노력을 하고 있으며, 화석 연료의 질소, 황 함유량 제한과 더불어 연소 장치에서 발생하는 NOX, SOX의 배출량도 규제하고 있는 상황이다. 이러한 규제에 대응하기 위해 연구자들은 연소 전 처리, 연소 조절 식, 연소 후 처리와 같은 다양한 방식에 대한 연구를 진행하였으며, 연소 전 처리와 연소 조절 식은 연료비 증가 및 기존 시설에 적용 불가한 문제점이 있어 연소 후 처리에 이목이 집중 되고 있다. 많은 상용화와 연구가 진행 중인 NOX의 연소 후 처리 방식에는 촉매를 사용하여 NOX를 환원 시키는 SCR과 촉매를 사용하지 않는 SNCR 방식이 있고, SOX의 연소 후 처리 방식에는 석회석 슬러지를 이용하여 석고를 생성하는 WFGD 방식이 있다. 그러나 이러한 연소 후 처리 방식에는 촉매 비용, 촉매 피독, NH3 유출, 넓은 설치의 필요성과 같은 문제점을 가지고 있어 운전비용이 높고, 2차 오염을 유발하며, 소형화가 불가능하다. 이를 해결하기 위해 최근 습식으로 NOX, SOX를 동시에 제거하는 연구가 활발하며 대표적으로 NOX의 대부분을 차지하는 NO를 산화시켜 용해도가 높은 NO2로 전환시켜 습식으로 처리하는 방식이 대부분이다. 본 연구에서는 습식 NOX SOX 동시 제거를 위한 산화제를 스크리닝 테스트를 통해 성능이 우수한 산화제를 선정하고, 선정 된 산화제의 pH, pH조절제, 온도에 따른 제거율을 확인하고 해당 산화제의 최적 조건을 도출하였다. 산화제를 이용한 습식 NOX, SOX 동시제거뿐만 아니라 마이크로버블과 환원제를 추가로 적용하여 산화제 사용량을 줄이고, 폐수 발생량을 줄여 운전비용 적고 환경오염이 덜한 습식 산화.환원 NOX, SOX 동시제거 시스템의 가능성을 확인하였으며, 본 연구를 통해 NOX 제거율 95%와 SOX 제거율 99% 이상을 달성하였다.
Nitrogen and sulfur contained in fossil fuels are emitted as nitrogen oxides and sulfur oxides during fossil fuel combustion, and are generated in most combustion devices. NOX and SOX act as precursors for secondary fine dust, and secondary fine dust has a very harmful effect on the human body, and ...
Nitrogen and sulfur contained in fossil fuels are emitted as nitrogen oxides and sulfur oxides during fossil fuel combustion, and are generated in most combustion devices. NOX and SOX act as precursors for secondary fine dust, and secondary fine dust has a very harmful effect on the human body, and NOX and SOX generate photochemical smog or acid rain through photochemical reactions, adversely affecting the ecosystem and human society. Efforts are being made around the world and the international community to reduce NOX and SOX emissions, as well as restrictions on the nitrogen and sulfur content of fossil fuels, as well as NOX and SOX emissions from combustion devices. To respond to these regulations, researchers studied various methods such as pre-combustion treatment, post-combustion control method, and the pre-combustion treatment and combustion control method have problems in increasing fuel costs and not applicable to existing facilities. Many commercialization and post-combustion treatment methods of NOX include SCR, which uses catalysts to reduce NOX, and SNCR, which does not use catalysts, and WFGD, which uses limestone sludge to produce gypsum. However, this post-combustion treatment method has problems such as catalyst cost, catalyst poisoning, NH3 outflow, and the need for wide installation, resulting in high operating costs, secondary pollution, and impossible to miniaturize. To resolve this problem, recent research is active to remove NOX and SOX simultaneously with wet, and most of them are wet-treatment by oxidizing NO, which accounts for most of NOX, and converting it into NO2 with high solubility. This research selects oxidants with excellent performance through screening tests for oxidants to simultaneously remove wet NOX SOX, checks the removal rates depending on the pH, pH control agents, and temperature of the selected oxidants, and derives the optimal conditions. In addition to the wet NOX and SOX removal using oxidants, a microbubble and a reducing agent are additionally applied to reduce the amount of oxidant used, reduce wastewater generation, resulting in low operating costs, and reduce environmental pollution.The possibility of a reduction NOX and SOX simultaneous removal system was confirmed, and through this study, the NOX removal rate was 95% and the SOX removal rate was 99% or more.
Nitrogen and sulfur contained in fossil fuels are emitted as nitrogen oxides and sulfur oxides during fossil fuel combustion, and are generated in most combustion devices. NOX and SOX act as precursors for secondary fine dust, and secondary fine dust has a very harmful effect on the human body, and NOX and SOX generate photochemical smog or acid rain through photochemical reactions, adversely affecting the ecosystem and human society. Efforts are being made around the world and the international community to reduce NOX and SOX emissions, as well as restrictions on the nitrogen and sulfur content of fossil fuels, as well as NOX and SOX emissions from combustion devices. To respond to these regulations, researchers studied various methods such as pre-combustion treatment, post-combustion control method, and the pre-combustion treatment and combustion control method have problems in increasing fuel costs and not applicable to existing facilities. Many commercialization and post-combustion treatment methods of NOX include SCR, which uses catalysts to reduce NOX, and SNCR, which does not use catalysts, and WFGD, which uses limestone sludge to produce gypsum. However, this post-combustion treatment method has problems such as catalyst cost, catalyst poisoning, NH3 outflow, and the need for wide installation, resulting in high operating costs, secondary pollution, and impossible to miniaturize. To resolve this problem, recent research is active to remove NOX and SOX simultaneously with wet, and most of them are wet-treatment by oxidizing NO, which accounts for most of NOX, and converting it into NO2 with high solubility. This research selects oxidants with excellent performance through screening tests for oxidants to simultaneously remove wet NOX SOX, checks the removal rates depending on the pH, pH control agents, and temperature of the selected oxidants, and derives the optimal conditions. In addition to the wet NOX and SOX removal using oxidants, a microbubble and a reducing agent are additionally applied to reduce the amount of oxidant used, reduce wastewater generation, resulting in low operating costs, and reduce environmental pollution.The possibility of a reduction NOX and SOX simultaneous removal system was confirmed, and through this study, the NOX removal rate was 95% and the SOX removal rate was 99% or more.
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