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문제 정의
- 본 연구에서는 회전아크 반응기에 기반한 플라즈마 개질기를 소개하며 플라즈마 개질기의 확장된 개념으로서의 플라즈마 버너를 소개하고자 한다. 플라즈마 개질기의 응용은 다양한데, 그 목적에 따라 합성가스를 탈질반응의 환원제로 공급하거나, 화염 안정화를 위한 수소 공급원으로 사용하는 것을 그 예로 들 수 있다.
- 본 연구에서는 플라즈마를 이용한 메탄의 개질반응으로부터 플라즈마 특성에 따른 반응 특성을 관찰하여 보다 경제적이고 선택성이 높은 반응의 가능성을 탐구하는 것을 그 목적으로 하였다.
- 플라즈마를 이용한 연소 제어 기술의 가능성과 특성을 평가하기 위해 기존의 저 NOx 가스버너에 회전아크(rotating arc)를 발생시키는 플라즈마 버너를 결합하여 다양한 당량비(stoichio metric ratio) 조건 즉, 희박 및 연료과농 조건에서 화염이 안정화될 수 있으며, NOx 저감 가능성에 기여할 수 있는지에 대해 알아보았다. 이를 위해 플라즈마 버너를 적용한 저 NOx 버너를 설계/제작하였으며, 1) 다단 연소로 인한 NOx저감 가능성과 다단연소의 안정적 연소 한계, 2)화염 안정화에 기여하는 플라즈마의 기능, 3) 플라즈마에 의한 화염 안정화 및 NOx 저감 가능성에 대한 기초연구를 수행하였다.
가설 설정
- 1) 회전 아크 반응기에는 3가지 운전 모드가 존재한다.
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