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김조천 ( Kim Jo-chun ),이기완 ( Lee Ki-wan ),김기준 ( Kim Ki-jun ) 한국환경기술학회 2000 한국환경기술학회지 Vol.1 No.3
본 연구에서는 전자빔공정을 이용하여 도장공정 등 각종 산업공정에서 배출되는 VOCs중에서 벤젠과 톨루엔을 대상으로 농도와 조사선량에 따른 분해특성을 알아보았고, 또한 분해효율에 영향을 미치는 영향인자에 대하여 연구하였다. 반응기는 두께가 얇고 밀도가 적은 재질인 경우 분해특성이 우수하였다. 전자빔 조사에 의한 VOCs의 일반적인 분해특성은 농도가 낮을수록 그리고 조사량이 클수록 분해특성이 증가하는 것을 알 수 있었고, 벤젠보다는 톨루엔의 경우가 분해특성이 우수한 것으로 나타났다. 고농도(160~900ppmC)의 VOCs의 경우 적절한 처리효율에 도달하기 위해서는 높은 에너지의 흡수선량이 요구되었고, 저농도)12~130ppmC)의 경우 낮은 에너지 투입으로도 높은 분해특성을 나타내었다. 벤젠제거를 위한 연속식 실험의 경우 유량 12slpm 이하 및 적용된 모든 선량범위에서 70%이상의 제거효율을 달성할 수 있었고, 톨루엔의 경우 83%이상의 제거효율을 나타내어 batch식 실험결과와 유사하였다. batch식과 연속식 모두 동일한 조건하에서 수분조건을 변화시켜 존재는 제거효율을 증가시킬 수 있는 인자임을 알 수 있었다. In this study, two representative VOCs, benzene and toluene, were decomposed by Electron beam irradiation and their removal characteristics under different concentrations and Irradiation doses were extensively investigated to figure out some influencing factors for Better removal efficiencies. It was found that thinner and denser reactors showed better removal characteristics. In general, it was observed that the removal efficiencies of the VOCs increased as their concentrations were decreased and irradiation doses were increased. It was also found that toluene was decomposed more easily than benzene by electron beam irradiation. Higher irradiation conditions were required in order to achieve a higher removal efficiency For the high concentrations(160~190 ppmC) of VOCs, on the other hand, a reasonable Removal efficiency was obtained by low energy input for the low concentrations(12~130 ppmC) Of VOCs. In case of continuos flow reactor for benzene removal, more than 70% of removal efficiency was achieved at 12 slpm or higher flow rates and various irradiation Conditions. In case of toluene, 83% of removal efficiency was obtained. This flow system study revealed the similar results compared to those of batch system. It was also found that 0 to 4% of humidity condition in the batch or flow system improved the VOCs removal efficiency by 5 to 10% due to OH radical formation.
김조천(Jo Chun Kim),전진(Jin Jun),이기완(Ki Wan Lee),임수길(Soo Gil Lim),최정식(Jung Sik Choi),고태석(Tae Suk Ko),백영순(Young Soon Baek),조원일(Won Ihl Cho),이승호(Seung Ho Lee) 한국공업화학회 2002 공업화학 Vol.13 No.5
천연가스의 주성분인 메탄을 합성가스 등의 화학원료로 전환시키려는 관심이 최근 들어 점차 고조되고 있다. 본 연구에서는 전자빔을 이용한 메탄의 개질 연구가 수행되었다. 메탄은 매우 안정한 포화 탄화수소이므로 낮은 선량에서는 메탄의 전환율이 낮은 반면, 4000 kGy의 고선량에서 메탄이 약 20% 전환되었는데 수소, 프로판, 2-메틸 프로판, 부탄, 2-메틸 부탄, 펜탄 등의 화학원료들이 생성되었다. 온도와 수분에 의한 메탄의 전환율을 알아 본 결과 수분이 온도보다 큰 영향인자임을 알 수 있었다. 전자빔 단독처리 보다는 촉매를 포하한 hybrid system을 이용하는 것이 효과적이며, 메탄만을 처리하는 것보다는 메탄과 이산화탄소를 함께 처리하는 것이 다양한 화학원료 생성에 유리하다는 결론이 얻어졌다. Recently, there has been increased interest in reforming methane, a major compound of natural gas, into chemicals, such as carbon monoxide and hydrogen. The conversion rate of methane at the lower dose was relatively low since it is very stable saturated hydrocarbon. There was about 20% conversion of methane at the high dose (4000 kGy). The most abundant gaseous by-products obtained from this process were hydrogen, propane, 2-methyl propane, butane, 2-methyl butane and pentane. It was also found that moisture had even more significant effect on the conversion of methane than temperature. It was concluded that a hybrid system including catalyst and electron beam is more reliable than single electron beam treatment in view of reforming methane. In addition, the treatment of methane and carbon dioxide mixture seemed to be more effective obtaining more various chemical fuels than that methane itself.