흡수,흡착,소각법

목차

목 차
Ⅰ.흡수법
․흡수의 원리
-헨리의법칙
-이중경막설
-총괄물질 전달계수
․흡수액의 선정
․흡수장치의 종류
-충전탑
-분무탑
-TCA,
-사이클론스크러버
-벤츄리 스크러버
-제트 스크러버
-젖은벽탑
-단탑
-기포탑

Ⅱ.흡착법
․ 흡착의 원리
․ 흡착장치의종류
-고정층
-이동층
-유동상
․ 등온흡착식

Ⅲ.소각법
․ 소각이란
․ 소각의 종류
-직접소각법
-가열소각법
-촉매소각법
-열회수소각법
-재생소각법

본문내용

에서 유리
<장점>
-점화온도를 낮출 수 있음(300~500℃)
-체류시간이 짧음
-운영비용 ↓
-NOx 생성량을 염려할 필요 없음
-효율↑,압력손실↓
-불꽃이 필요 없으며, 촉매표면에서 산화 제거
<단점>
-촉매독(Fe, Pb, Si, P)의 처리가 곤란
-고온→촉매의 활성 ↓냉각장치 등이 필요
-황화합물이 공존하는 경우 → 촉매의 효율 저하
-상한온도 1100K 초과시 촉매 손상
◇촉매 소각장치의 형태
4) 열회수(복열) 소각법
-촉매, 열 또는 직접 소각법 중 어느 방법을 적용시키는가에 따라 → 소각로에서 배출하는 가스의 온도범위는 700～2000℉ 또는 그 이상으로 변할 수 있음
-비교적 높은 온도를 지닌 폐가스는 상당한 양의 에너지를 갖게 됨.
-독성이나 부식성을 갖는 오염물질은 소각공정에서 연소되어 제거 → 배출가스는 비활성 기체만이 남음
-높은 에너지를 지닌 정화된 가스는 공장내의 다른 공정에 이용하기에 적합
* 직접소각에서의 배출하는 가스온도는 2500℉(1650K) 부근
이 높은 에너지는 폐열 보일러의 열원으로써 아주 유용하며, 특히 가스의 유량이 클 때 더욱 좋음.
-열 소각이나 촉매소각로의 배출가스 온도는 비교적 낮기 때문에(600～1500℉ 또는 600～1100K) 다른 용도를 찾아야함
-이런 온도범위의 배출가스를 가장 뚜렷하게 그리고 실제 사용하고 있는 방법 중의 하나는 소각로로 유입되는 배출가스의 예열에 이용 하는 것 좋음
-배출가스를 자동점화온도 또는 촉매점화온도로 올리는데 폐가스가 가진 열이 많을수록 보충연료의 사용량은 적게 듬
⇒ 이러한 조작에 필요한 열교환기 - 열 회수기 또는 재생기
열 회수기 효율 측정
- 및 는 아래 그림에 나타난 위치를 나타냄
- 정성적으로, 이것은 설정된 소각 온도를 기준으로 폐가스를 최대 상승시킬 수 있는 온도와 실제 상승한 온도의 비를 나타냄.
- 열 회수 장치의 효율은 적어도 0.6～0.7(60～70%)은 되어야 실질적
→ 예열온도 즉, 적어 도 소각로 온도 와 출구온도 의 평균치 에 상당
∴필요한 보조연료량은 열 회수기를 사용하지 않았을 때 요구되는 량의 15～35% 밖에 되지 않음.
- 열소각로 또는 촉매소각로에서 필요한 연료량을 줄이기 위하여 열 회수기를 사용하는 것은 경제적 비용이 없는 것이 아니므로, 연료비의 절감과 시설투자비에 대한 경제성 비교
- 기상에서 액상으로의 열전달을 포함하는 공정에 대한 열전달계수는 비교적 낮으므로, 요구되는 열전달을 달성하기 위하여 열교환기는 비교적 크게 만들 필요가 있음.
- 소각로의 초기 시설비는 열 회수기를 첨가함으로써 거의 두 배가 될 수도 있음.
◇ 열회수 장치를 부착한 열소각
-열화수기를 떠나는 처리가스는 아직도 상당히 높은 온도를 가질 수도 있으므로, 아래그림 (a)와 같이 또 다른 공정에 대한 예열원으로서 다시 사용될 수있음.
→ 소각로에서 배출되는 고온가스는 반드시 열회수기를 통해 사용되어야 할 필요는 없음.
-아래그림(b)는 공장의 다른 기체 또는 액체를 예열하는데 직접 에너지를 이용할 수 있는 방법
-원통관 또는 판형 의 간접열교환기는 1000～1200℉의 높은 온도범위 이상에서 견디도록 설계되지 않음
→ 소각로의 점화온도에 도달하기 위하여 필요한 많은 양의 에너지는 보조연료의 연소로 충당함으로 에너지 회수율은 약 70% 정도로 제한
but, 최근 보다 효과적인 에너지회수 방법으로 간접 열교환기 대신 직접 접촉열교환기가 개발 → “재생소각"이라 하는 이름으로 직접소각과 열 회수 소각에 비해 훨씬 효과적인 기술
◇후연소기에서 배출되는 고온폐가스 이용을 위한 보조장치의 개략도.
(a) 열회수기로부터 배출되는 가스를 가지고 다른 기류를 예열하는 장치. (b) 후연소기에서 배출되는 고온가스를 가지고 다른 기류를 예열하는 장치
5) 재생소각법
-재생소각로에서 사용하는 직접 접촉열교환기는 폐가스의 가연성 성분을 점화하기 위하여 필요한 고온에 견딜 수 있는 세라믹 재료로 만들어짐
-폐가스와 보조공기가 연소가 일어나는 연소실의 예열된 세라믹 충전 층 을 통과
→ 그때 배출가스 는 출구에 열을 회수하기 위하여 설치된 두 번째 세라믹 충전 층 을 통과 → 두 번째 충전물이 일단 가열되면 배출가스 는 첫 번째 세라믹 충전 층으로 흐름이 바뀌고, 폐가스는 연소실의 새로 가열된 세라믹 충전 층을 통과
-직접 접촉열교환기는 높은 에너지 효율을 달성할 수 있으며, 보고서에는 에너지 회수율이 80～95% 범위로 아주 높게 보고
-모든 VOCs성분은 800～1000℃에서 불꽃연소와 축열재 표면의 접촉연소에 의해 완전히 산화 분해되며, 충전물의 온도는 가스 유입량 및 VOCs 성분의 농도변화 시에도 급격히 변화되지 않으므로 안정된 연소가 가능
-고온에서 금속재료를 사용하지 않으므로 장치의 열 산화에 강하고 수명이 김
→유지비를 절감
-축열재는 내식성이 있는 세라믹이므로 할로겐을 함유하는 폐가스에 유용하며 국부 고온연소가 없기 때문에 NOx 발생 적음
-초기 자본비가 많이 드나 에너지 회수율의 증가에 따른 연료 절감이 이를 상쇄할 것임
◎참고문헌
-대기오염개론 ,신광문화사 ,정문식외 3,1998.6
-대기오염개론, 신광문화사, 우완기외 1,2000
-대기오염 , 동화기술 ,노재식외 3, 1992
-대기오염방지공학 , 신광문화사 , 1995.(쿠퍼)
-대기오염제어공학, 동화기술, 이우근외 1,1999
-대기오염방지기술, 동화기술, 임제빈외 3, 1995
-대기오염방지기술, 신광문화사, 강공언외 3, 1999
-대기오염방지공학, 향문사, 김신도외 2, 2001
-유해가스처리공학, 동화기술, 장철현외 3, 2002
-대기환경 기사산업기사, 성안당, 이승원 , 2006
목 차
Ⅰ.흡수법
흡수의 원리
-헨리의법칙
-이중경막설
-총괄물질 전달계수
흡수액의 선정
흡수장치의 종류
-충전탑
-분무탑
-TCA,
-사이클론스크러버
-벤츄리 스크러버
-제트 스크러버
-젖은벽탑
-단탑
-기포탑
Ⅱ.흡착법
흡착의 원리
흡착장치의종류
-고정층
-이동층
-유동상
등온흡착식
Ⅲ.소각법
소각이란
소각의 종류
-직접소각법
-가열소각법
-촉매소각법
-열회수소각법
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키워드

흡수,   흡착,   소각