생활폐기물 소각장 2차 연소로에서 요소용액을 이용한 선택적무촉매환원 공정에 대한 전산유체역학 모사 및 현장 검증

강태호; 뉘엔 타인; 임영일; 김성준; 엄원현; 유경선

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자료유형: 학술저널

저자정보: 강태호 (한경대학교 화학공학과 화학기술연구소 FACS 연구실) 뉘엔 타인 (한경대학교 화학공학과 화학기술연구소 FACS 연구실) 임영일 (한경대학교 화학공학과 화학기술연구소 FACS 연구실) 김성준 (광운대학교 환경공학과) 엄원현 (광운대학교 환경공학과) 유경선 (광운대학교 환경공학과)

저널정보: 한국화학공학회 화학공학 화학공학 제47권 제5호

발행연도: 2009.1

수록면: 630 - 638 (9page)

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생활폐기물 소각장에서 발생되는 질소산화물($NO_x$)을 저감을 위한 요소용액 이용 선택적 무촉매 환원(SNCR: selective non-catalytic reduction) 상용화 공정에 대하여 전산유체역학(CFD: computational fluid dynamics) 모델을 개발하였고, 이 모델은 현장 실험결과로 검증되었다. 저 농도 일산화탄소와 12% 과잉공기 조건에서 요소와 질소산화물간의 7개 화학반응식과 액적의 증발과정을 포함하는 3차원 난류반응 흐름 CFD 모델은 소각로에 설치된 SNCR 공정의 유체역학 모사를 위하여 사용하였다. 본 SNCR 공정에서는 정면 노즐 1개와 측면 노즐 2개를 사용하여 2차 연소로 내에 요소용액을 공기와 함께 분사하였다. 3개의 노즐에 동일유량으로 NSR=1.8에서 요소용액과 공기를 분사할 경우, 출구온도는 현장 실험값과 모사값이 일치하며, 질소산화물 저감효율은 실험에서는 57%, CFD 모사에서는 59%를 보여주었다. 각 노즐 별 분사유량의 비율을 변화하면서 수행된 CFD 모사 결과에서는 3개의 노즐에 동일 유량을 분사하는 것보다 정면 1개 노즐에 측면노즐 유량의 2배를 분사하는 것이 약 8% 높은 질소산화물저감 효율을 보여주었다.

#$NO_x$ Reduction #SNCR #selective non-catalytic reduction) #Urea Solution #Incinerator #CFD #computational fluid dynamics) #Nozzle Flowrate Ratio

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