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디젤엔진 Solid SCR에 사용가능한 암모늄 카바메이트 분해 시 생성되는 가스의 재결합 방지를 위한 화학적 방법의 기초연구
천민우(Minwoo Chun),윤천석(Cheon Seog Yoon),김홍석(Hongsuk Kim) 대한기계학회 2017 大韓機械學會論文集B Vol.41 No.12
Solid SCR에 사용 가능한 암모니아 저장물질의 하나인 암모늄 카바메이트는 열 분해시 이산화탄소 가스와 암모니아 가스를 생성하며, 분해 온도인 60℃ 이하에서 암모늄 염으로 재결합되는 단점이 있다. 이러한 재결합 현상을 극복하기 위하여, 열 분해시 생성된 가스 중, 이산화탄소 가스 흡착제를 사용하여 이산화탄소 가스를 제거하게 되면 암모니아 가스가 암모늄 염으로 반응할 수 없는 분위기가 됨으로 이를 이용하여 화학식에 근거한 기초적인 방법을 연구하였다. 이산화탄소 가스 흡착제로 군사적, 의료적 목적으로 사용되는 소다라임을 선정하였으며, 소다라임의 흡착특성을 고찰하기 위하여 암모니아가스와 이산화탄소 가스를 공급하며 암모늄 카바메이트의 열분해 시 생성되는 가스를 모사하였다. 소다라임의 흡착성능을 계산하기 위하여, 파우더 상태와 펠렛상태, 원시료, free-flow, 가압조건 하에 실험한 sample을 추출하여 TGA 분석을 수행하였다. This basic study is focused on the chemical removal method of carbon dioxide from the decomposition of ammonium carbarmate to prevent recombination of ammonium salts. Soda lime, which is widely used for medical, military, and safety purpose, is selected owing to the absorbent nature of carbon dioxide. Using ammonia gas and carbon dioxide gas to simulate the decomposition phenomena for ammonium carbarmate, the effects of CO₂ adsorption characteristics for soda lime are investigated in this study. To analyze CO₂ adsorption performance of soda lime in detail, several samples in powder and pellet state with normal, free-flow, and pressurized conditions are made for TGA.
암모늄 카바메이트 분해 시 생성되는 이산화탄소 제거를 위한 물리적 방법의 타당성 연구
천민우(Minwoo Chun),윤천석(Cheon Seog Yoon),이호열(Hoyeol Lee),김홍석(Hongsuk Kim),조규백(Gyubaek Cho) 한국자동차공학회 2015 한국자동차공학회 학술대회 및 전시회 Vol.2015 No.11
This feasibility study is focused on the physically removal method of carbon dioxide from the decomposition of ammonium carbarmate, in order to prevent reformation of ammonium salts. Visual experimental set-up was designed and fabricated to observe the reformation phenomena from the proper composition of ammonia and carbon dioxide gas by the ratio of dilution air. To do quantitative analysis for reformation of ammonium salts, measuring device of weight variation is proposed and made, and test were performed for different air volumetric flow rates with three different tube sizes.
암모니움 카바메이트 분해 시 생성된 가스의 재결합 방지를 위한 물리적 방법의 기초연구
천민우(Minwoo Chun),윤천석(Cheon Seog Yoon),김홍석(Hongsuk Kim) 대한기계학회 2017 大韓機械學會論文集B Vol.41 No.10
Solid SCR에 사용 가능한 암모니아 저장물질의 하나인 암모니움 카바메이트는 열 분해시 이산화탄소 가스와 암모니아 가스를 생성하며, 분해 온도인 60℃이하에서 암모니움 염으로 재결합되는 단점이 있다. 이러한 재결합 현상을 극복하기 위하여, 희석기체인 압축공기를 이용하여 기초가시화 실험을 수행하였다. 또한, 재결합 현상을 계량화하기 위하여, 재결합 물질의 무게변화를 측정하기 위한 간단한 장치를 만들어 자동차환경에서 사용되는 SUS재질의 3가지 관경에 크기에 대한 상관관계를 검토하였다. 아크릴 튜브로 제작된 온도조절이 가능한 가시화 실험장치에, 암모니아 가스, 이산화탄소 가스, 희석기체인 질소 가스를 공급하며, 재결합 방지를 위한 온도, 압력, 희석유량과의 관계를 고찰하고, Chapman-Enskog Theory에서 파생된 Diffusivity를 사용하여 재결합 조건을 유추할 수 있는 지표로 사용하고자 한다. This basic study is focused on the physically removal method of carbon dioxide from the decomposition of ammonium carbarmate to prevent the recombination of ammonium salts. A basic visual experimental set-up was designed and constructed to observe the recombination phenomena from the proper composition of ammonia gas, carbon dioxide gas, and compressed air dilution gas. To quantify the recombination phenomena, a simple device was designed to measure the weight change under severe cases for three different tube sizes. The temperature and pressure in the visual tube and the volumetric flow rates of the nitrogen dilution gas were studied and the conditions to avoid recombination were analyzed according to mean free path theory. Diffusivity values based on the Chapman-Enskog theory were calculated from the experimental data. These value may serve as an index for the prevention of recombination.