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TiO2를 코팅한 다공판을 설치한 원통형 UV 반응기에 의한 아세톤, 톨루엔, 메틸메르캅탄 단일 증기 및 2성분 혼합증기의 제거특성
Removal Characteristics of Single and Binary Vapors of Acetone, Toluene, and Methyl Mercaptan by Cylindrical UV Reactor Installed with TiO2-Coated Perforated Plane 원문보기

Journal of environmental science international = 한국환경과학회지, v.24 no.3, 2015년, pp.317 - 322  

전진우 (부경대학교 화학공학과) ,  감상규 (제주대학교 환경공학과) ,  이민규 (부경대학교 화학공학과)

Abstract AI-Helper 아이콘AI-Helper

The photocatalytic decomposition characteristics of toluene, acetone, and methyl mercaptan (MM) by UV reactor installed with $TiO_2$-coated perforated plane were studied. The removal efficiency of single toluene, acetone, and MM vapor was increased with increasing oxygen concentration, bu...

주제어

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문제 정의

  • 따라서 본 연구에서는 방향족인 톨루엔, 케톤류인 아세톤 그리고 황화합물인 MM이 단독으로 존재하는 경우에 산소농도의 변화에 따른 각 물질의 분해특성에 대해 검토하였으며, 이들 증기가 서로 혼합된 2성분 증기의 경우에 상호간에 미치는 영향을 살펴보았다.
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
방향족인 톨루엔과 케톤류인 아세톤 그리고 황화합물인 메틸메르캅탄이 인체로 흡입되는 경우에는 어떤 현상이 나타나는가? 특히 방향족인 톨루엔과 케톤류인 아세톤 그리고 황화합물인 메틸메르캅탄(methyl mercaptan, MM)은 사람의 후각을 자극하여 불쾌감과 혐오감을 주는 물질이다. 이들 물질이 인체로 흡입되는 경우에는 현기증, 구토, 두통, 눈등에 자극을 주며, 중추신경기능의 저하를 일으키는 것으로 알려져 있다(Alberici 등, 1997;Wen 등, 2009).
악취 및 VOCs를 처리하는 방법으로는 무엇이 사용되는가? 악취 및 VOCs를 처리하는 방법으로는 활성탄 흡착 (Lee 등, 2012), 연소(Everaert와 Baeyens, 2004), 바이오필터(Lee 등, 2003) 등이 사용되고 있다. 활성탄 흡착은 악취 및 VOCs를 완전히 분해시키는 기술이 아니며, 사용한 폐 활성탄의 처리가 문제시 된다.
악취 및 VOCs를 처리하는 방법 중 UV 광촉매 산화 기술의 장점은? 연소 기술은 높은 운전비용과 설치비용 그리고 고온에서 운전되는 문제를 가지고 있으며(Urashima와 Chang, 2000), 바이오 필터기술은 고온, 고압, pH 등에 따라 미생물의 생장 환조성하기가 어렵다. 이에 반하여 UV 광촉매 산화 기술은 운전비가 저렴하고, 광촉매에 빛을 쬐어주는 것 만으로도 분해가 가능한 환경 친화적인 기술이다.
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참고문헌 (17)

  1. Alberici, R. M., Jardim, W. F., 1997, Photocatalytic destruction of VOCs in the gas-phase using titanium dioxide, Appl. Catal. B: Environmental, 14, 55-68. 

  2. Everaert, K., J. Baeyens, 2004, Catalytic combustion of volatile organic compounds, J. Hazard. Mater., B109, 113-139. 

  3. Feiyan, C., Pehkonen, S. O., Ray, M. B., 2002, Kinetics and mechanisms of UV-photodegradation of chlorinated organics in the gas phase, Water Res., 36, 4203-4214. 

  4. Kam, S. K., Jeon, J. W., Lee, M. G., 2014, Effect of methyl ethyl ketone and ethyl acetate vapor on photocatalytic decomposition of n-pentane vapor, J. Environ. Sci. Intern., 23(6), 1151-1156. 

  5. Korologos, C. A., Philippopoulos, C. J., Poulopoulos, S. G., 2011, The effect of water presence on the photocatalytic oxidation of benzene, toluene, ethylbenzene and m-xylene in the gas-phase, Atmos. Environ., 45, 7089-7095. 

  6. Ku, Y., Chen, J. S., Chen, H. W., 2007, Decomposition of benzene and toluene in air streams in fixed-film photoreactors coated with $TiO_2$ catalyst, J. Air & Waste Manage. Assoc., 57, 279-285. 

  7. Lee, M. G., Jun, P. J., Lee, D. H., Kam, S. K., 2003, Removal of toluene vapor in the biofilter packed with activated carbon/polyurethane composite media, Korean Soc. Ind. Eng. Chem., 14, 864-868. 

  8. Lee, M. G., Lee, S. W., Kam, S. K., Lee, S. H., 2012, Variation of adsorption characteristics of binary vapor according to packing system of double-layer adsorption bed, J. Environ. Sci. Intern., 21, 305-312. 

  9. Li, F. B., Li, X. Z., Ao, C. H., Lee, S. C., Hou, M. F., 2005 Enhanced photocatalytic degradation of VOCs using $Ln^{3+}-TiO_2$ catalysts for indoor air purification, Chemosphere, 59, 787-800. 

  10. Li, X. Z., Hou, M. F., Li, F. B., Chua, H., 2006, Photocatalytic oxidation of methyl mercaptan in foul gas for odor control, Ind. Eng. Chem. Res., 45, 487-494. 

  11. Palau, J., Colomer, M., Penya-Roja, J. M., Martinez-Soria, V., 2012, Photodegradation of toluene, m-xylene, and n-butyl acetate and their mixtures over $TiO_2$ catalyst on glass fibers, Ind. Eng. Chem. Res., 51, 5986-5994. 

  12. Urashima, K., Chang, J. S., 2000, Removal of volatile organic compounds from air streams and industrial flue gases by non-thermal plasma technology, IEEE Trans. Dielect. Elect. Insul., 7, 602-614. 

  13. Vildozo, D., Portela, R., Ferronato, C., Chovelong, J. M., 2011, Photocatalytic oxidation of 2-propanol/toluene binary mixtures at indoor air concentration levels, Appl. Catal. B: Environmental 107, 347-354. 

  14. Vincent, G., Marquaire, P. M., Zahraa, O., 2008, Abatement of volatile organic compounds using an annular photocatalytic reactor: study of gaseous acetone, J. Photochem. Photobiol. A: Chemistry 197, 177-189. 

  15. Wang, J. H., Ray, M. B., 2000, Application of ultraviolet photooxidation to remove organic pollutants in the gas phase, Sep. Purif. Technol., 19, 11-20. 

  16. Wen, Z., Wang, Z., Zhou, J., Cen, K., 2009, A theoretical study on the mechanism and kinetic of the reaction between ozone and benzene, Ozone: Sci. Eng., 31, 393-401. 

  17. Zhang, Y. P., Yang, R., Xu, Q. J., Mo, J. H., 2007, Characteristics of photocatalytic oxidation of toluene, benzene, and their mixture, J. Air Waste Manag. Assoc., 57, 94-101. 

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