2013년 9월 29일
by 이진구
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국제오존협회 전시회 참가

2013년 9월 23일~26일에 라스베가스에서 열린 국제오존협회 (International Ozone Association) 및 국제자외선협회 (International UV Association)가 주최한 2013 세계 회의 및 전시회 (2013 World Congress & Exhibition)에 참가하였다.

전시장 (미라지호텔)

포럼

회사 전시부스

2013년 7월 31일
by 이진구
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촉매설비 플래시 제작

악취나 일산화탄소 제거 촉매가 어디에, 어떻게 사용되는 지 설명하고자 플래시를 제작하였다. 제작하고 보니 백문이 불여일견이 여기에 어울리네.
디자이너가 제작해준 플래시 소스파일에서 글자를 수정할 수 있어 추가적인 설명이나, 외국어로 변경하는 것도 가능하게 되었다.

RTO의 고온내구산화촉매

SCR 후단 CO 산화촉매

2013년 3월 9일
by 이진구
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대기오염 유해물질에 대하여

한국환경공단의 에어코리아에서 지역별 이산화질소 (NO₂)의 대기환경기준농도는 연평균 0.03 ppm이다. 그런데 서울의 2010년 이산화질소 농도는 0.034 ppm이다. 과장을 하면 서울에서는 일 년 내내 대기환경기준을 초과하는 공기를 마시며 살고 있다.

지역별 이산화질소 연평균농도 (2010년, ppm)

미국의 경우 EPA 대기오염도측정기록을 찾아보니 오존 (O₃)의 농도가 일부 도시에서 대기환경기준을 초과하며, 미세먼지 및 이산화질소 (NO₂)의 농도가 높다. 일본의 경우 환경성 대기오염물질광역감시시스템 (소라마메군)의 대기오염물질기록을 보면 오존을 포함한 광화학산화제와 이산화질소의 농도가 높다. 미세먼지, 오존, 이산화질소 등의 저감대책을 세워 대기나 실내에서 덜 해로운 공기를 마시게 하려는 노력이 필요하다. 미세먼지, 오존, 이산화질소 정화필터를 설치하여 실내환경을 개선하는 것도 한 방법이다.

미국의 도시별 대기오염도 (2007년)

일본 동경의 대기오염물 시보지표 (2011년 11월)

한편, 중국의 경우 환경보호부 주요도시 공기질량일보에서 공기질을 확인할 수 있다. 또한, 실내공기질표준 (GB/T 18883-2002)

에서 오존, 이산화질소를 포함한 중국의 실내공기질표준을 확인할 수 있다.

유럽 도시 (예를 들어 베를린)의 대기오염물질별 현재오염도 및 전날오염도를 확인할 수 있다.

물질안전보건자료
– 오존의 물질안전보건자료

– 이산화질소의 물질안전보건자료

압출성형기에서 펠렛으로 압출한 다음 marumerizer를 이용하여 구형촉매로 성형하였다. 직경 5~8 mm로 구형화 했는 데 95% 이상 얻었다. 다음에는 분말을 granulator나 Ploughshare mixer를 이용하여 구형화하여 입도분포를 비교해 봐야겠다.


Marumerizer	Granulator

구형 PFCs 분해촉매 (5~8 mm)	Ploughshare mixer

휘발성유기화합물의 농도를 측정하기 위하여 광이온검출기 (PID) 방식 (UltraRAE 3000, RAE Systems, 0~99.99 ppm)과 불꽃이온화검출기 (FID) 방식 (THC550, 사이언스옥황, 0~1,000 ppm. TVA-1000B, Thermo, 0.5~50,000 ppm)을 사용하고 있다. PID VOC 분석기의 경우 편하고 빠르게 분석할 수 있다. 한편, GC-FID에서 수소로 불꽃을 만들어 유기화합물을 분석하는 것에 익숙하다 보니 왠지 FID THC 분석기에 정이 간다. 진공펌프를 사용하여 분석가스를 안정적으로 흡입할 때 펌프헤드에 잔취가 남는 것을 방지하기 위하여 헤드를 가열하는 진공펌프 (N024ST.11E, KNF)를 사용하고 있다.

PID VOC 분석기 (UltraRAE 3000)	FID THC 분석기 (THC550)



FID THC 분석기 (TVA-1000B)	가열헤드식 진공펌프

촉매 및 흡착제의 형태를 압력손실, 압축강도, 성능을 고려하여 성형하게 된다. 아래 표와 같이 트라이로브, 쿼드로브, 3H 디자인형태로 성형하게 되면 접촉면적이 증가하는 반면, 압력손실은 감소하게 된다. 다만, 압출성형기용 노즐가공비가 높아지는 것을 감수해야 한다. 압력손실을 크게 줄이고자 한다면 하니컴형태로 압출성형 하는 것이 바람직하다. 한편, 정제형태의 경우 유무기결합제를 많이 사용하여야 하기 때문에 성능이 상대적으로 낮고, 많은 양을 성형할 수 없기 때문에 생산성이 낮아진다.
형태별 접촉면적 및 압력손실
형태	원기둥	트라이로브	쿼드로브	3H 디자인
지름 (mm)	1.6	1.6	1.6	1.6
상대 접촉면적	1.00	1.28	1.42	1.55
상대 압력손실	1.00	0.90	0.95	0.78


트라이로브형태		3H 디자인형태

원기둥형태를 압출성형하기 위한 노즐		노즐에서 원기둥형태의 촉매가 압출성형

사각하니컴형태		정제형태

FeCrAl 합금판을 물결모양으로 절곡한 하니컴지지체에 촉매를 코팅하여 다양한 용도로 사용하려 하고 있다. FeCrAl 합금의 경우 고열에 대한 내구성이 우수하다. 또한 표면만을 산화하여 촉매의 접착성도 크게 개선시켰다. 셀밀도 18~600 cells/in²의 합금하니컴을 제작할 수 있어서, 분진이 많아서 셀밀도가 낮은 NH₃-SCR 부터 높은 촉매성능을 요구하는 분야까지 적용할 수 있겠다. 한편, 얇고 전도도가 높아 급속발열, 냉각이 되는 장점도 활용하여 탈취촉매를 코팅하여 탈취장치를 개발하고 있다.

원형 합금하니컴	사각 합금하니컴


원형 합금하니컴	지지체 비교

아들이 구글 스케치업을 이용하여 집을 3D로 그리고 있어서 모델을 살펴보니 아래와 같이 예쁜 기계, 전자, 화학 관련 모델들이 있어 올렸다. 3DS Max 파일을 구글 스케치업 모델로 변환도 가능하다고 한다. 구글 스케치업에서는 원하는 구조물을 3D로 그리기가 쉬운 것 같다.


하니컴촉매	소성로

FT-IR	GC-MS

공기압축기	버너

냉각기	화학공정설비
구글 스케치업 3D 모델

촉매

흡착제, 환경플랜트, 기능성탄소

국제오존협회 전시회 참가

PFCs 분해촉매 및 반응제의 특성

NOx 저감 ACF 필터

촉매설비 플래시 제작

구형촉매 성형

총탄화수소 (THC) 분석기

촉매 및 흡착제 성형

합금하니컴 코팅 촉매

구글 스케치업

대기오염 유해물질에 대하여

PFCs (과불화화합물, perfluorocompounds. CF₄, NF₃, SF₆ 등)를 제거하는 촉매와 반응제를 개발하였다. 수증기를 분사하여 PFCs를 가수분해방식으로 제거하는 촉매방식은 수명이 1년 이상으로 길어서 고농도 PFCs를 장기간 제거하는 용도로 적합하다. 다만, 촉매 후단으로 HF, SO₂, SO₂F₂가 배출되기 때문에 이를 제거하는 습식스크러버가 필요하다. SF₆ + H₂O -> HF + SO₂ + SO₂F₂ (양론비 무시) 반면에 반응제는 PFCs와 반응하여 수분을 공급하지 않아도 되며, 후단으로 HF, SO₂를 배출하지 않는 장점이 있다. 그러나 수명이 50 L/L로 촉매 보다 수명이 짧다. 저농도의 PFCs를 제거하거나 emergency 용으로 적합하다. SF₆ + M → MxFy + M1-xSz (M : 반응제. 양론비 무시)


PFCs 분해촉매	PFCs 반응제

일본구주조일방송의 2013년 5월 14일 보도를 소개하고자 한다. 차량이 정체되는 지역에서는 NO, NO₂ 농도가 높다. 이 지역 도로변에 섬유상활성탄소 (activated carbon fiber) 필터를 설치하여 NOx를 질산으로 변환제거한다. 섬유상활성탄소는 계속 재생된다. 구주대학 기능성탄소재료연구실, 후쿠오카현보건환경연구소, 오사카가스가 공동개발했다.



링크 : 일본구주조일방송의 2013년 5월 14일 보도