[논문자료] 이유체 노즐 미립화 특성이 요소 열분해에 미치는 영향 안전성 평가를 위한 외부사건 식별 및 선별 방법 연구동향

 

출처: 픽사베이

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국제해사기구(International Maritime Organization, IMO)에 의해 선박용 엔진에서 배출되는 유해물질에 대한 환경규제가 단계적으로 강화됨에 따라 질소산화물(NOx) 의 저감이 큰 관심사로 부각되고 있다(1). 선박용 엔진 분야에서 최근까지 개발된 대표적 질소산화물 저감 기술로는 IEM (Internal Engine Modification), DWI (Direct Water Injection), EGR (Exhaust Gas Recirculation), SCR (Selective Catalytic Reduction) 등이 있으며, 이 기술들 중 선택적 촉매 환원시스템(SCR)의 질소 산화물 저감 효율이 타 방식에 비해 월등히 높은 것으로Azzara 등에 의해 보고 되었다(2). 선택적 촉매 환원시스템은 1970년대 파워플랜트의 질소산화물 저감을 위해 도입된 탈질 기술(de-NOx technology) 로서 암모니아를 질소산화물 의 환원제로 사용하는 기술이다(3). 최근 들어 수송용 기기 분야에서는 환원제인 암모니아의 독성 및 저장성으로 인한 단점을 최소화 하고자 상대적으로 독성이 작고 비용효율적인 요소(urea)를 암모니아 전구체(precursor) 로 사용하는 선택적 촉매 환원기술이 각광받고 있다(4-5). 요소 선택적 촉매 환원시스템(Urea-SCR)에서는 다음과 같은 과정을 통해 요소가 암모니아로 열분해 된 후 촉매에서 SCR 반응을 통해 질소산화물을 순수 질소로 환원시킨다(4-6).

논문 출처: https://scienceon.kisti.re.kr/srch/selectPORSrchArticle.do?cn=JAKO201530261998229

 

본 연구에서는 선박 엔진용 요소 선택적 촉매 환원시스템에 사용되는 요소 수용액 노즐의 분무특성이 환원 제 전환효율에 미치는 영향을 조사하였고, 다음과 같은 결론을 얻었다.

 

(1) 요소 수용액 분사노즐의 보조공기 유속증가는 분무하류 액적 분열을 촉진시켰다.

 

(2) 유입가스 온도가 상대적으로 저온일 경우 요소 열 분해 반응시간 증가가 환원제 전환효율에 큰 영향을 끼치지 못했다.

 

(3) 요소 수용액 노즐의 보조공기는 분무 미립화에는 긍정적 요인으로 작용하지만, 환원제 전환효율에는 부정적 요인으로 작용하였다.

 

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대형 나노디스퍼져(NH시리즈)

 

고압분산기는 분산을 이용한 분산 및 균질장치로 액적의 분산, 균질, 에멀전, 세포벽 파괴 등에 사용됩니다. 사용 목적이나 용도, 적용분야에 따라 고압분산기, 중·대형분산기로 분류합니다. 나노 디스퍼져(Nano Disperser)는 'Nano Technology'와 분산기(균질기)의 'Disperser'의 약자로 당사의 초고압 분산(High Pressure Homogenizer, 초고압 균질)장비의 Brand Name입니다.

 

초고압 분산기 '나노 디스퍼져'는 Orifice Module의 원리를 이용한 Diacell에서 고압의 유체가 가속되어 발생하는 전단력(Shear)과 충격(Impact), 케비테이션(Cavitation) 작용이 수반되며 균질성 및 분산성이 좋은 제품이 만들어 집니다.

 

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