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이현 서
6 years ago
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1 Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society Vol. 19, No. 1 pp , ISSN / eissn 싸이클론재순환, 냉각공정을이용한공정가스정제연구 김주회 2, 조우진 1, 최영태 1, 조영민 2, 김상범 1* 1 한국생산기술연구원, 2 경희대학교환경응용과학과 Process gas purification using cyclone recirculation and cooling process Ju-Hoe Kim 2, Woo-Jin Jo 1, Young-Tae Choi 1, Young-Min Jo 2, Sang-Bum Kim 1* 1 Korea Institute of Industrial Technology 2 Department of Applied Environmental Science, Kyunghee University 요약화석연료의고갈과온난화현상으로인해새로운에너지원에대한관심이급증하고있다. 그중에서바이오가스는유기성폐기물및바이오매스를혐기성소화과정인가수분해 (hydrolysis), 산발효 (acidogenesis), 유기산발효 (acetogenesis), 메탄발효 (methanogenesis) 의단계를거쳐발생되기때문에친환경적인에너지자원으로각광받고있다. 그러나바이오가스는기존의정제설비로는제거할수없는높은미세분진및수분함량으로인해, 직접연소, 도시가스, 자동차용연료등효율적인이용을위해서정제시스템이필요하다. 따라서본연구는미세분진과수분을동시에제거할수있는정제과정의전처리방법으로써원심력을이용하는냉각공정을설계하였다. 원심력을이용하여분진을제거하는 Cyclone 내 외부에열교환기와 ID fan을구성하여주입되는가스를어는점이하로냉각시킴으로써물안개를형성시켜분진입자를제거하고, 일부가스를 ID fan을이용하여재순환시켜제거하는고효율냉각제어공정을개발하였다. 수분제거는유량 (25~150L/min) 및상대습도 (60~95%) 의조건에서시험하였다. 수분제거율은상대습도 95±5% 일때평균 80.8%, 입자제거율은입자크기 2.5 μm에서평균 99.78% 의제거효율을보였고, 수분과입자의동시제거효율은수분 70.86%, 입자 99.67% 의평균값을보여주었다. Abstract Renewable energy has been of interests in the area of modern alternative fuels. Biogas is produced in waste landfill sites through anaerobic digestion processes, including hydrolysis, acidogenesis, organic acid fermentation (acetogenesis), and methane fermentation (methanogenesis). High contents of fine dust and moisture limited its utilization for direct combustion, town gas and vehicle fuel. Thus, this study proposed a new design for a cooling device using a centrifugal cyclone for simultaneous removal of fine dust and moisture as a pretreatment in the purification processes. A heat exchanger and an ID fan, which are installed inside and outside of the cyclone, in order to cool the humid gas below the freezing point and form a foggy mist. Such an atmosphere enhanced to capture fine dust as recirculating the cold mist flow. The water removal rate was 80.8% at a relative humidity of 95%, and the particle removal efficiency was 98.3% for 2.5 μm. Simultaneous removal efficiency was 70.8% and 99.6% for particle and moisture respectively. Keywords : Biogas, Centrifugal separation, Cyclone, Cooling, Dehumidification 1. 서론 화석연료의고갈과온실가스로인한온난화현상으 로인해친환경적인새로운대체에너지자원에대한관심이급증하고있다. 그중에서매립지에서발생하는높은수분함량의유기성폐기물을혐기성소화에의해가 본논문은한국생산기술연구원연구과제로수행되었음. * Corresponding Author : Sang Bum Kim (Korea Institute of Industrial Technology, KITECH) Tel: sbkim@kitech.re.kr Received October 11, 2017 Revised November 9, 2017 Accepted January 5, 2018 Published January 31,

2 한국산학기술학회논문지제 19 권제 1 호, 2018 수분해, 유기산생성, 환원단계를통해생성되는바이오가스는높은메탄함량으로인해연료로써가치가충분하다. 그러나바이오가스의효율적인이용을위해서는필연적으로함유하고있는높은함량의수분및미세분진을효과적으로제거할수있는정제장치를개발하는것이필수적이다. 바이오가스의주성분은메탄 (CH 4, 40 75%) 과이산화탄소 (CO 2, 15 60%) 이고미량성분의불순물인수분 (H 2O, 5 10%). 황화수소 (H 2S, %), 실록산 (Siloxanes, %), 암모니아 (NH 3, <1%), 산소 (O 2, 0 1%), 일산화탄소 (CO, <0.6%), 질소 (N 2, 0 2%) 등으로이루어져있다 [1]. 실제로난지하수처리장에서바이오가스를연료로사용하여발전할때가스엔진에서발생하는고장사례에대한조사와분석을실시한결과, 소화조나매립지에서배출될때포화상태의수증기는온도가감소하거나압력이증가할때가스배관에서응축됨으로써배관속의가스흐름에대한유효공간을감소시키고, 압력손실이증가하여공정의효율을낮추는역할을한다 [2]. 또한수분은엔진을비롯한설비와배관부식, 응축수로인한계기오작동유발, 배관및노즐의결빙을야기한다 [3]. 한편, 다습한악취성가스를제거하기위한활성탄흡착탑은수분으로포화되면흡착공정이선택적으로이루어지지않고악취성부산물인실록산이나황화수소의포집효율을낮추는원인이된다. 따라서활성탄흡착탑으로공급되는가스를사전에건조시킬필요가있으므로가스엔진제조사에서는가스온도를 4 전후로냉각시킨후응집필터로수분을제거하곤한다 [4]. 이러한흡착방법은가스의상대습도가 50% 이상이되면흡착효율이급격히낮아지게되므로상대습도를항상 50% 이하로유지하고있다. 미세분진제거를위해서주로사용되고있는싸이클론은구조가간단하며유체로부터고체나액체, 기체를분리하는장치로써운전과보수가용이하고광물공정및석탄처리등의넓은범위에서활용되고있다. 분진을함유한기체가싸이클론상단부에서접선방향으로유입되어회전하여하단부에서나선형의운동을하는과정에서무거운고체입자는원심력에의해분리되어싸이클론하단부에포집되고, 정화된기체는 vortex부분에서상승나선형흐름으로전환되어가스배출구를통해빠져나가면서유체로부터분진을제거하는방법이다 [5]. 그러나유체의원심력과관성력에의해입자상물질을제거하므로미세분진에대해서는효율이낮다는단점이있다. 미세입자의제거효율 이낮기때문에대부분의싸이클론은백필터, 전기집진기등의전처리장치로활용하여주된집진기의수명을연장시키고, 입자탈진주기를길게할수있다 [6]. 본연구에서는냉각과여과기능을통합한싸이클론장치를설계하여내, 외부열교환기가간접대류분위기를형성함으로써냉각수가증발되는문제점을보완하면서동시에분진을제거할수있는구조이다. 이에따라공정가스의정제및회수시스템을적용시키기위한예비실험으로써수분의냉각및미세먼지집진기술이결합된가스정제시스템을구성하여모사가스의유속, 온도및상대습도에따른수분의냉각효율과분진제거효율을고찰해보았다. 2. 실험방법 2.1 실험장치집진용싸이클론은선행연구자들의결과를근거로구조가간단하고가장범용적으로사용하고있는접선유입식을선택하였다 [7]. 시험용싸이클론의사양은원통의지름 (De) 을기준으로그림 1에요약한바와같이설계하였다. 싸이클론은투명한아크릴로제작하였으며, ID fan(180w, MINI-H300, HWANG HAE ELECTRIC) 을이용하여장치전체과정의흐름을유도하였다. D c a b S h H B Fig. 1. Design specification of test cyclone 2.2 실험방법 수분및분진제거실험방법 D e 15cm 9cm 3cm 9cm 7.5cm 20cm 50cm 7.5cm 본연구는쓰레기매립지에서발생하는폐가스로부터바이오가스를제조하는혐기성소화공정의수분과미세분진을제거하는과정을가정하였다. 이를위해약 50 정도의가스흐름내에수분을주입시키기위하여증기 26

3 싸이클론재순환, 냉각공정을이용한공정가스정제연구 발생장치 (steam generator) 를설치하였고, 그림 2에서와같이싸이클론출구쪽의열교환기를거쳐가스를재순환시키기위하여후단에 fan을설치하였다 여과재성능시험방법싸이클론재순환을이용한가스정제설비에적용하기위한여과재중 PM2.5를효과적으로포집할수있는여과재를선택하기위하여여과재성능시험장비 (APSI 3160, TSI, US) 를이용하여입자제거효율과압력강하를측정해보았다. 여과재는 glass fiber 재질로제조된것으로써기본적인여과재의특성은표 2에요약하였다. 성능시험조건은표 3과같으며, 시험입자를 NaCl로선택하여 BS EN 기준에따라 10 L/min의유량으로공급하였다. 여과재전, 후단의입자수를측정하여개수기준입자제거효율과여과가진행되면서발생하는압력손실을측정하였다. Table 1. Specification of particle counter Fig. 2. Schematic diagram of experimental set-up Size Channels Flow Rate Location Lables Sample Tme μm 1 cfm 0 to 999, appears on printout 1 second to 24 hours 수분제거율을산출하기위하여유량과상대습도를변화시키며가스를장치내로유입시켰다. 상대습도는다기능트랜스미터 (Model:C310, KIMO Ins., France) 를이용하여 95%, 80%, 60% 로조절하면서공급하였다. 내, 외부열교환기온도는 10 로고정하였고, 부분적으로냉각된가스를열교환기를거쳐재주입하는 recycle ratio를 1로유지하면서실험을진행하였다. 그림 2에표기한각부분의온도, T1, T2, T3, T4는각각스팀유입온도, recycle 후주입되는온도, 유출온도, recycle을위한 fan에의해가스를흡입하는온도를나타내었다. 한편, 입자상물질의제거를위한실험은석탄화력발전소에서배출되는 fly ash를시험용분진으로사용하였고, 분체분산기 (Powder generator, HCT 4801, HCT Korea) 를이용하여정량적으로비산공급하였다. 싸이클론의전단과후단에서입자시료를분당 10회포집하여표1과같은사양의 Particle Counter(Model:3313, Met One, USA) 을이용하여입자개수기준효율을측정하였다. 수분제거및입자포집의동시처리효율시험을위하여분진입자는 5 L/min의유량으로발생시켰으며, 공기는 45 L/min, 즉, 총유체유량을 50 L/min로정하였다. 장치내흐름에서의상대습도는 95±5% 로조성하였고, 싸이클론내, 외부열교환기의온도는 10 로유지시키면서실험을진행하였다. Table 2. Specification of test filter medium Unit Filter media Basic weight g/m 2 76 Thickness mm 0.41 Max. pore diameter μm 6 Mean flow pore μm 1.5 Tensile strength kn/m 1.1 Elongation % 1.5 Ignition loss % 6.5 Table 3. Test condition of filter medium Condition Testing equipment Test method Filter size Test aerosol Flow rate TSI 3160 (Fractional Efficiency Filter Tester) BS EN (Testing Flat Sheet Filter Media) cm diameter NaCl 10 L/min 3. 결과및고찰 본연구에서는싸이클론원리를이용하여바이오가스제조과정에서가스특성에유해한영향을줄수있는수분과미세분진을동시에처리하는구조를설계하였다. 50 로공급되는처리대상공정가스에함유되어있는 27

4 한국산학기술학회논문지제 19 권제 1 호, 2018 수분을응축시키기위하여싸이클론내부에냉각용튜브를설치하였고, 동시에다습가스를외부열교환기로재순환시키면서추가냉각하였다. 이러한 2단계냉각과정으로수분을충분히응축시켜싸이클론하부에서분리및제거하는구조이다. 또한, 미세분진이공기중에분산되어있는수분에의해제거되는현상은일반적인배출가스처리용세정집진기의원리와유사하다. 가스의주흐름으로부터고체입자를분리해내는관성력은가스흐름내의수분에의해미세입자들이서로응집함으로써증가되고, 동시에원심력에의해강제적으로분리되어낙하시킬수있다 [8]. 그러나미세입자의경우, 여전히관성집진장치의포집효율이낮으므로싸이클론상부의토출부분에항습소재의여과필터를장착함으로써입자상오염물질의분리를강화하였다. 3.1 필터여과재성능고찰공정상에서생산되는바이오가스를순환시키면서수분과미세분진을동시에제거하기위한싸이클론장치내에삽입할여과필터를선정하고자기본적인여과효율과차압을평가하였다. 처리가스가접선방향으로싸이클론에유입하면서유속에따라강한선회류 (vortex) 가형성된다. 이러한선회류의 30-70% 가주가스의흐름에는남아있고, 여전히일정량의수분이함유되어있으므로필터는소수성재질을사용해야하고, 동시에압력손실을최소화할수있는구조가바람직하다 [9]. 본연구에서사용한여과재는 glass fiber 재질이며, 그림 2에도시하였듯이싸이클론의유출부 (votex finder) 에장착하여초미세먼지입자를최종적으로포집하는역할을한다. 표 4에요약한입경별여과효율을살펴보면, 0.6 μm 크기까지분석한결과로부터 % 이상의고효율을보여주고있었으며, mmh 2O의압력손실을나타내었다. 이러한낮은압력손실값은주름형필터를가로지르는평균속도가 1.67 cm/s 인낮은유속으로인한것으로판단된다. 복합형싸이클론집진기 (hybrid cyclone) 에서종종발견되는유출부압력저항은하부싸이클론에서의원심력을감쇠시키면서입자분리효율을저감하는요인이될수있다 [10]. 본연구대상장치인싸이클론에서는유입속도가약 1.2 m/s 이하이고원심력에의한하부싸이클론의미세분진여과효율은낮을것으로판단되었으므로유출부여과필터의집진이상대적으로중요하게작용될것으로사료되었다. 그러나수분함량이 높은가스흐름내습도가입자의주흐름을유지시키는관성력을저감하는효과가있으므로상당량의입자상물질이하부에서분리및포집되는것을관찰할수있었다. 3.2 입자제거실험싸이클론전단에분체분산기로공급되는공기의유량을 5-15 L/min로변화시켜가며분진을정량적으로조절하면서비산시켜싸이클론장치내부로공급하였다. 동시에 carrier gas 개념의주흐름을조성하기위한공기유량을 L/min( 유속 : 0.3 m/s-1.2 m/s) 으로변화를주어가며, 싸이클론장치의유입부와유출부에서의분진입자개수를측정함으로써포집효율을산출하였다. 분진입자유입농도는분체분산기에공급되는공기량에비례하였으며, 5 L/min에서 10 μm입자의경우, 971개 /m 3 에서 1,583개 /m 3 의분포를보였다. 15 L/min의유량에대하여는 6,837 개 /m 3 에서 7,449개 /m 3 의농도분포를보여주었는바, 싸이클론이나필터의경우분진의농도에따라서포집효율이비례적으로증가하는경향이있다 [11]. 그러므로동일한유속에서분진의개수농도가증가할수록관성력이지배하는여과장치에서는집진효율이증가할것으로예측되었다. 그러나그림 3에서볼수있듯이본연구에서시험한장치의구조에서는각각의유속과분진농도에서서로간의분명한차이를발견하지못하였다. 현장운전조건에준하여설정한낮은유입속도는원심력이주요추진력인싸이클론의입자분리성능에큰기여를하지못하는것으로판단되었다. 따라서대부분의입자포집효율은싸이클론상부의여과필터에서결정되는것으로사료되었다. 다만유속이상대적으로높은조건인 1.2 m/s에서유입농도에따른효율변화가다소발견되었다. 즉, 분진발생유량이 5 L/min인적은농도의흐름에서는입자의크기에관계없이분리효율이 % 로서거의동일하게나타났고, 15 L/min 의높은분진함유농도에서도 %(10 μm) 와 %(2.5 μ m) 로서미세한정도의차이만을보여주었다. 표 4에서이미고찰하였듯이본장치에적용한여과필터는 0.6 μ m의미세입자에대하여 % 이상의절대포집성능을나타내었는바, 실제실험장치에장착한분진흐름시험에서도 2.5 μm의입자에대하여고성능의여과효율을보이면서, 10 μm 크기의분진과차이가거의없음을알수있다. 28

5 싸이클론재순환, 냉각공정을이용한공정가스정제연구 Table 4. Filtration efficiency and pressure drop of filter media Filter media (Thickness : 0.41mm) Particle Penetration Resistance Fractional Efficiency(%) size( μm ) (%) (mmh 2O) Fig. 3. Collection efficiency across the experimental set-up 3.3 수분제거실험폐기물매립지의침출수처리시설의소화조에서주성분이메탄인바이오가스를생산하는혐기성소화공정은고온 (45 58 ), 중온 (30 38 ), 저온 (20 이하 ) 으로나눌수있으며, 통상소화온도는 35 정도의중온소화법이이용되는것으로알려져있다 [12]. 실제로국내수도권매립지현장에서생산하고있는바이오가스는약 40.0 이며, 1-5%(v/v) 의수분이함유되어있다. 따라서연료가스의발열량과순도를향상시키기위하여공정의초기단계에서미량의분진입자와수분을제거하는다양한시도가진행되고있다 [13]. 기존의수분제거기기들은냉각수와가스가직접접촉하여수분을제거하는원리인습식개방형냉각탑은수분을제거하기위해충전재를설치하여수분의증발잠열을이용해제거하는것이일반적이다. 그렇지만개방형구조로인하여공기중의 오염물질에의해냉각수가오염될수있고, 스케일등의부작용이발생할뿐만아니라냉각수자체가증발되는문제점이야기된다. 본연구에서설계한분진-수분동시제거장치는공정가스를 2 단계로냉각시킴으로써수분을제거하는원리로구성되어있다. 열교환과정을통하여함습가스내의수분을제거하는본장치에서수분제거율을구하기위해서는싸이클론의 inlet과 outlet 부분의온도, 상대습도와절대습도값이필요하다. 상대습도는공기중에포함되어있는수증기의양이일정하더라고온도에따라다른값을보이기때문에본연구에서는절대습도차트를이용하여수분제거율을산출하였다. 그림 1에도시한싸이클론냉각장치에서열교환과정을통한수분응축은소화공정에서발생하는다습분진을효과적으로처리할것으로기대하였다. 수분에의한상부필터의눈막힘현상을억제하고, 궁극적으로필터수명을연장할수있는구조이다. 장치로유입되는흐름의온도 (T1) 는 50 였으며, 혼합챔버의가스는 chiller의열교환기를거치게함으로써 1차냉각 (T2) 을시도하였고, 그로인하여싸이클론으로주입되는혼합가스는약 30 정도를유지하였다. 싸이클론으로진입한다습가스는원심력에의해장치의내측면을따라하강하면서 cone 부위를감싸고있는열교환용 tube에의해열을뺏기게된다. 튜브내부는 chiller에서냉각된 10 의냉각수가흐르도록설계되어있다. 따라서수증기상의수분은응축수형태로싸이클론하부의호퍼로낙하함으로써주가스흐름으로부터분리될수있다. 이때장치중심축을따라상승하는기류의약 4% 를팬을이용하여강제적으로회수하여냉각시킨후, 싸이클론장치입구의챔버로 29

6 한국산학기술학회논문지제 19 권제 1 호, 2018 공급하여초기공정가스와혼합시키는구조를구성하였다. 장치내에서수분함량을낮춘가스는상부여과필터를통하여최종배출되는데이때온도 (T4) 는약 20 전후였다. 한편, 싸이클론냉각장치의수분제거율을구하기위해서포화수증기량과비교해서현재함유되어있는수증기의양을의미하는상대습도 (%) 는온도가증가함에따라가스가팽창하면서낮아지게된다. 즉, 가스흐름중에포함되어있는수증기의양이일정하더라도가스의온도에따라차이가나므로본연구에서는절대습도로환산한후수분제거율을구하였다. 시험가스 1m 3 중에포함된수증기의양을건조공기에대한상대적인무게 (kg/kg) 로나타낸것으로써온도차이가클수록수분제거율이높아지게된다. 시험가스의주입상대습도는 95±5%, 80±5%, 60±5% 이었으며, 유량별제거효율을산출하여표 5,6,7에나타내었다. 상대습도가 95±5% 와 80±5% 일때, 유량이 75 L/min에서수분제거율이 83.9% 와 82.4% 로높았으며, 이를기점으로유량이증가할수록수분제거율은감소하는경향을보였다. 이는가스흐름이일정한유량까지증가할수록싸이클론내부에서냉각되어응축되는효과가증가하지만, 75 L/min 이상의유량에서는제거율이오히려감소하는데, 결국장치의규모에준하여적정한유량을초과하면싸이클론내부에서의짧은체류시간및높은수분함량으로인해열교환기를통한충분한열교환이이루어지지못하는현상이발생하는것을알수있다. 한편, 시험상대습도가가장낮은 60±5% 인표 7에서는실험시가장낮은유량인 25 L/min에서수분제거율이 80.5% 로가장높은결과가나왔다. 25 L/min을제외한유량에서의유출부상대습도는평균 62.6% 이지만, 25 L/min의경우는 48.1% 로상당히낮게유지됨으로써상대적인수분제거율이높게나타난것으로판단된다. Table 5. Moisture removal efficiency at 95±5% of relative humidity Relative humidity : 95±5% Air flow rate RH in RH out AH in AH out T1 T2 T3 T4 Removal efficiency (LPM) (%) (%) (kg-h 2O/kg-dry air) (kg-h 2O/kg-dry air) ( ) ( ) ( ) ( ) (%) *RH: relative humidity, AH: absolute humidity Table 6. Moisture removal efficiency at 80±5% of relative humidity Relative humidity : 80±5% Air flow rate RH in RH out AH in AH out T1 T2 T3 T4 Removal efficiency (LPM) (%) (%) (kg-h 2O/kg-dry air) (kg-h 2O/kg-dry air) ( ) ( ) ( ) ( ) (%) Table 7. Moisture removal efficiency at 60±5% of relative humidity Relative humidity : 60±5% Air flow rate RH in RH out AH in AH out T1 T2 T3 T4 Removal efficiency (LPM) (%) (%) (kg-h 2O/kg-dry air) (kg-h 2O/kg-dry air) ( ) ( ) ( ) ( ) (%)

7 싸이클론재순환, 냉각공정을이용한공정가스정제연구 3.4 입자및수분동시제거실험바이오가스제조공정에서발생하는수분및미세분진을효과적으로제거하기위한공정변수실험을실시하였다. 안정적이고, 상대적인평가를위해앞서실시한필터와싸이클론에서의입자포집성능과냉각을통한수분응축실험으로부터가장효과적이었던조건으로실험하였다. 즉, 분진을함유한다습가스의유량을 50 L/min( 유속, 0.3 m/s) 으로일정하게고정하고, 이때의상대습도를 95±5% 로조절하였다. 수분제거실험에있어서실제로는유량이 75 L/min일때, 상대적으로제거효율이높았으나효율면에서차이가크지않았고, 분진입자제거율이높았던 50 L/min을시험조건으로선정하였다. 이때장치전체를가로지르는압력강하는 10 pa을나타냈다. 표 8의시험결과에서볼수있듯이 10 μm크기의입자포집효율은 99.71% 였고, 2.5 μm의분진입자에대한개수농도기준평균제거효율은 99.67% 이었으며, 수분제거율은평균 70.86% 로측정되었다. 수분이많은가스흐름의분위기에서미세입자들이상호응집하는현상이일부발생할것으로추측되며, 이로인한입자분리효과가높을것으로기대하였다. 그러나건조가스흐름에서의입자포집효율이 %(10 μm ) 와 %(2.5 μm ) 이었던결과에비하여다습가스에서의입자포집효율은오히려약간낮은값으로얻어졌다. 입자성장에따른개수농도의감소는궁극적으로포집효율산정을낮추는효과가있기때문인것으로추측된다. 사한상황이열교환기를거치는가스순환에의한냉각과정에서도발생할것으로사료된다. 결국분진입자의농도에따라이러한열손실들이수증기의응축효율을저해할수있다 [14]. 4. 결론매립지의유기성폐기물로부터바이오가스를생산하는혐기성공정에서발생하는다습한분진가스흐름에함유되어있는다량의수분을싸이클론을이용하여냉각시켜수분을제거하고, 원심력과여과필터를통해미세분진을포집하는장치를고안하여처리성능을고찰하였다. 본연구에서사용한역기류식싸이클론은내부에강한선회류를구성함으로써입자분리와열전달효과가우수하였는바, 실제현장에서빈번하게발생하는수분함량을적용하며, 2.5 μm크기의분진에초점을두어관찰한결과, 수분은평균 70.86%, 분진은평균 99.67% 의제거결과를얻었다. 이러한장치는바이오가스제조를위한공정가스에적용할때수분과미세분진을동시에제거하는방식으로써운전비용의절감효과가예상된다. 그러나본실험에서는수분및입자제거측면에서높은효율을보여주었으나, 플랜트및실제공정에서배출되는가스는다양한입자크기, 부식성, 함수량등이상이하므로, 수분및입자동시제거시스템을활용하기위해서는공정가스의부식성, 함수량등을고려하여야한다. Table 8. Simultaneous removal of moisture and particle Particle/10 μm (Particle/L) Particle/2.5 μm (Particle/L) Moisture (kg-h 2O/kg-dry air) Inlet Outlet Removal efficiency 1,416,206 4, % 2,765,582 8, % % 한편, 95±5% 의습도조건에서 82.2% 의수분감축효과를나타냈던결과에비하여분진입자가함유된가스흐름에서는 10% 이상효율이감소하였다. 이는싸이클론하부에서의외부냉각기에의한열교환시, 분진에의한열전달방해요소로인한것으로판단된다. 즉, 고체입자의존재는증기상수분이냉각되어응축할때싸이클론외부에서공급되어냉각열의감소를야기할수있다. 유 References [1] SUDOKWON Landfill Site Management Corp., Adsorption Characteristics of Adsorbents for Purification of Sulfur Compounds and Siloxane in Biogas, pp , Feb, [2] G.J Kim, L.H Kim, Analysis of cause of engine failure during power generation using biogas in sewage treatment plant, The Journal of Energy Engineering, vol. 25, no. 4, pp , Dec, DOI: [3] Beatrice Castellani, Federico Rossi, Mirko Filipponi, Andrea Nicolini, Hydrate-based removal of carbon dioxide and hydrogen sulphide from biogas mixtures : Experimental investigation and energy evaluations, The Journal of Biomass and Bioenergy, Vol. 70, pp , Nov, DOI: [4] Tower, P., Wetzel, J, Removing siloxanes from a gas 31

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9 싸이클론재순환, 냉각공정을이용한공정가스정제연구 김상범 (Sang-Bum Kim) [ 정회원 ] 1990 년 2 월 : 고려대학교화학공학과 ( 공학사 ) 1993 년 2 월 : 고려대학교화학공학과 ( 공학석사 ) 2002 년 2 월 : 고려대학교화학공학과 ( 공학박사 ) 2004 년 1 월 현재 : 한국생산기술연구원수석연구원 대기환경, 에어로졸 33

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14.531~539(08-037).fm G Journal of the Korea Concrete Institute Vol. 20, No. 4, pp. 531~539, August, 2008 š x y w m š gj p { sƒ z 1) * 1) w w Evaluation of Flexural Strength for Normal and High Strength Concrete with Hooked