초록 ▼

고도의 산업화에 따른 에너지 사용량의 증가로 대기오염이 날로 심각해지고 있다.대기오염 물질중 대표적인 것인 황산화물 ( SOx ) 과 질소산화물 (NOx)은 배출량의 증가뿐 아니라 피해정도가 크기 때문에 제거/저감이 시급하다.본 연구에서는 흡착제 혹은 촉매계를 이용하여 SO₂는 흡착반응 (활성탄,CeO₂/AL₂O₃,Cuo/AL₂O₃) 제거하고 NO는 촉매에 의한 SCR ( 활성탄,V₂O(low5)/TiO₂)제거 하였다.각각의 제거실험을 통하여 탈황,탈질 최적조건을 모색하였으며 이는 2차년도에 수행될 응용실험의 기초자료로 사용될 것이

고도의 산업화에 따른 에너지 사용량의 증가로 대기오염이 날로 심각해지고 있다.대기오염 물질중 대표적인 것인 황산화물 ( SOx ) 과 질소산화물 (NOx)은 배출량의 증가뿐 아니라 피해정도가 크기 때문에 제거/저감이 시급하다.본 연구에서는 흡착제 혹은 촉매계를 이용하여 SO₂는 흡착반응 (활성탄,CeO₂/AL₂O₃,Cuo/AL₂O₃) 제거하고 NO는 촉매에 의한 SCR ( 활성탄,V₂O(low5)/TiO₂)제거 하였다.각각의 제거실험을 통하여 탈황,탈질 최적조건을 모색하였으며 이는 2차년도에 수행될 응용실험의 기초자료로 사용될 것이다.한편 이와 함께 국내외 대기오염 방지기술을 조사하여 정리하고 이들간의 비교를 통해 국내의 실정에 맞는 한국형 방지기술의 선택에도 중점을 두었다.이와 같은 1차년도의 결과를 수정,보완하여 최적의 한국형 방지기술을 통한 대기오염의 저감에 기여하게 될 것이다

목차 Contents

• 제1장 서 론...43
• 제1절 대기 오염원 및 피해...43
• 제2절 대기 오염의 현황...48
• 참고문헌...54
• 제2장 대기오염 방지 기술...55
• 제1절 방지기술의 국내외 현황...55
• 제2절 대기오염 방지기술의 분류...59
• 1. 탈황 공정...63
• 1) 습식공정...65
• 가. NaOH 또는 $Na_2SO_3$ 수용액에 의한 흡수법...65
• 나. $CH_3COONa$ 수용액에 의한 흡수법...65
• 다. $NH_3$ 수용액에 의한 흡수법...68
• 라. 석회석 또는 소석회에 의한 흡수법...70
• 마. $Mg(OH)_2$ Slurry에 의한 흡수법...74
• 바. $MgSO_3\;+\;CaSO_3$ 혼합 Slurry에 의한 흡수법...77
• 사. 염기성 황산알루미늄 수용액에 의한 흡수법...79
• 아. 산화흡수법...80
• 자. 기타 방법...80
• 2) 건식 공정...83
• 가. $Al_2O_3-Na_2O$계 흡수제를 사용하는 방법...83
• 나. 접촉 산화법...85
• 다. 알칼리 토금속류의 화합물을 사용하는 방법...85
• 라. 산화망간을 사용하는 방법...87
• 마. 활성탄을 사용하는 방법...89
• 2. 탈질 공정...93
• 1) 습식 공정...94
• 가. 수세법...94
• 나. 알칼리 흡수법...97
• 다. 산 흡수법...97
• 라. 착염 생성 흡수법...97
• 마. 산화 흡수법...99
• 바. 액상 환원법...101
• 2) 건식 공정...101
• 가. 접촉 환원법...101
• 나. 무촉매 환원법...105
• 다. 접촉 분해법...106
• 라. 흡수 및 흡착법...106
• 마. 전자선 조사법...106
• 3. 탈황/탈질 공정...107
• 가. 습식 세정 공정...107
• 나. 분사-건조 공정...109
• 다. NOXSO공정...111
• 라. CuO 공정...113
• 마. 활성탄 공정...115
• 바. 전자선 조사 공정...117
• 사. 기타 공정...117
• 제3절 제기술간 비교...122
• 1. 선별 기준...123
• 2. 공정 특성 비교...124
• 1) 고체흡착/재생 공정...124
• 2) 전자선 조사 공정...126
• 3) 습식 세정 공정...127
• 4) 기/고 촉매 조작...129
• 5) 전기화학적 조작...130
• 6) 알칼리 주입...131
• 3. 공정 선택...132
• 참고문헌...135
• 제3장 활성탄 공정...145
• 제1절 흡착 이론...145
• 1. 흡착 원리...147
• 1) 표면 작용...147
• 2) 흡착물 성질...148
• 3) 흡착계 성질...149
• 4) 흡착제 성질...150
• 2. 흡착 평형...153
• 1) Langmuir 모델...154
• 2) BET모델...156
• 3) Gibbs모델...157
• 4) Freundlich모델...158
• 5) Linear모델...160
• 6) 평형모델의 적용...161
• 3. 흡착 속도...164
• 제2절 공정 및 촉매 설계...169
• 1. 공정의 개요...169
• 2. 공정의 설계...171
• 1) 흡착 공정 설계 일반론...171
• 2) 배연 탈황/탈질 공정 설계...172
• 가. 흡착제 선택...177
• 나. 흡착 반응기 선정...178
• 다. 기타 장치...184
• 3. 촉매 설계...186
• 1) 촉매 설계 일반론...186
• 2) 탈질용 촉매...189
• 가. 활성 성분...189
• 나. 담체...193
• 3) 촉매 성능 평가와 판정법...194
• 가. 촉매 성능 평가 방법...194
• 나. 시험 장치의 형식...201
• 제3절 실험 장치 및 방법...205
• 1. 고정층 반응 장치...205
• 2. 실험 방법...207
• 1) 시료의 준비...207
• 2) 실험 준비...208
• 3) 실험 순서...209
• 제4절 결과 및 고찰...210
• 1. 활성탄의 $SO_2$ 흡착...210
• 1) 흡착온도의 영향...210
• 2) 배기가스 유량의 영향...214
• 3) 도입 $SO_2$ 농도의 영향...217
• 4) 활성탄 입자크기의 영향...220
• 5) 흡착제 종류의 영향...222
• 2. 활성탄 촉매를 이용한 탈질 효과...224
• 1) 전이금속 촉매의 제조...224
• 2) 촉매의 선택...229
• 3) 반응 온도의 영향...231
• 4) 배기가스 유량의 영향...235
• 5) 도입 NO농도의 영향...236
• 제5절 결 론...239
• 참고문헌...241
• 제4장 $CeO_2$ 공정...245
• 제1절 이론적 고찰...245
• 1.$SO_2$ 제거...245
• ` 2. NOx 제거...250
• 3. 고정층 반응기 해석...255
• 1) 반응기구와 속도식...255
• 2) 물질 수지식...257
• 3) 모델링...258
• 4) 컴퓨터 모사...258
• 4. 저압차 반응기...262
• 제2절 실 험...264
• 1. 흡착제 제조...264
• 2. 반응 실험...267
• 3. TGA실험...267
• 4. XRD분석...268
• 제3절 결과 및 고찰...268
• 1. $CeO_2/Al_2O_3$...268
• 1) $Al_2O_3$의 XRD분석...268
• 2) $Al_2O_3$의 $SO_2$흡착...270
• 3) 흡착제 제조 및 특성분석...272
• 4) $CeO_2$ 담지량의 영향...277
• 5) 반응 온도의 영향...282
• 6) 공간속도의 영향...284
• 7) 반응후의 시료특성분석...286
• 8) $CeO_2/Al_2O_3$의 재생성...292
• 2. $CeO_2/Al_2O_3$/Cordierite...293
• 1) Cordierite열분석...293
• 2) Cordierite의 $SO_2$ 흡착...294
• 3) $CeO_2/Al_2O_3$/Cordierite제조...294
• 4) $CeO_2/Al_2O_3$/Cordierite의 $SO_2$ 흡착...297
• 제4절 결 론...299
• 참고문헌...301
• 제1장 서 론...317
• 1-1 연구배경...317
• 1-2 배출가스 탈황공정...319
• 1-3 연구목적...326
• 제2장 문헌고찰...327
• 제3장 이론적 배경...330
• 3-1 Cupric oxide의 황화반응에 대한 열역학적 고찰...330
• 3-2 $CuO/\gamma-Al_2O_3-SO_2$ 반응 메카니즘 및 반응 kinetics...332
• 3-3 $CuO-SO_2$ 반응모델...335
• 3-4 Cupric sulfate $(CuSO_4)$의 재생 분해반응...343
• 3-5 소결(sintering) 의한 CuO 담지된 담체의 표면적 감소...351
• 제4장 실험장치 및 방법...354
• 4-1 시 료...354
• 4-2 실험장치...357
• 4-3 실험방법...359
• 제5장 결과 및 고찰...361
• 5-1 $CuO/\gamma-Al_2O_3$ 의 소성 반응 및 물리적 특성...361
• 5-2 흡수제 $(CuO/\gamma-Al_2O_3)-SO_2$ 와의 황화반응...378
• 5-3 황화반응된 흡수제의 열분해 반응...400
• 5-4 흡수제의 XRD spectra 분석...407
• 제6장 결론...411
• 참고문헌...413
• 제1장 서 론...425
• 제2장 SCR법의 특성...428
• 2.1 배연탈질법의 분류...428
• 2.2 SCR법의 특징...428
• (1) SCR법의 반응기구...428
• (2) SCR 촉매...431
• (3) SCR 담체...435
• (4) SCR 반응기...438
• 제3장 촉매제로 및 실험방법...442
• 3.1 $V_2O_5/TiO_2$ 촉매제조...442
• 3.2 실험장치 및 방법...444
• 제4장 결과 및 고찰...447
• 4.1 배기가스 온도의 영향...447
• 4.2 $NH_3/NO$ 몰비의 영향...452
• 4.3 $O_2$ 농도의 영향...452
• 4.4 공간속도의 영향...452
• 4.5 $V_2O_5$ 담지율의 영향...457
• 4.6 $SO_2$의 영향...457
• 4.7 귀금속 촉매의 영향...459
• 제5장 결론...466
• 참고문헌...468