습식 사이클론을 이용한 초미세먼지 제거에 관한 연구

국문 초록 (Abstract)

정전분무 기술은 노즐 통해 흐르는 물에 고전압을 하전하여 물분자들 사이의 높은 척력에 의해 매우 작은 하전된 물입자로 분사를 하는 기술을 말한다. 정전분무 기술을 전기집진기에 응용을 하게 되면, 분사된 미립화된 물은 노즐과 반대 극성을 띄는 플레이트를 향해 전기장을 따라 움직이며, 유입된 초미세입자와 직접 충돌 혹은 정전기력에 의한 간접 충돌을 한 후 플레이트에서 중력 방향으로 집진을 할 수 있다. 본 연구에서는 정전분무 분사에 관한 가시화 연구 및 습식 사이클론에 응용하였을 경우 미세먼지 제거 성능을 실험적으로 살펴보았으며, 대표적인 초미세먼지라고 할 수 있는 PM2.5의 경우 사이클론에 약 50 mg/m³의 농도와 10 m/s의 속도(혹은 2 m³/min)로 유입될 경우 35 kV의 운전조건에서 95 % 이상의 제거 효율을 보였다.

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

The electrospray is one of the most well-known spray techniques using highly concentrated free charges from high intensity electrical potential between two oppositely charged electrodes to produce very fine and highly charged water droplets in a conical shape (i.e., Taylor cone). We propose the application of this spray technology to a wet cyclone system to maximize particle collection efficiency. Highly charged droplets impact fine particles inside a flue gas, stick to the collector body, and fall through the cyclone cone in a gravitational direction. We have designed and fabricated an electrospray-driven wet cyclone electrostatic precipitator, investigating particle collection performance with a tangential velocity of ~10 m/s at the cyclone inlet, applying various voltages and water supply flow-rates. Experimental results show that the effective driving voltage for reaching the PM2.5 collection efficiency over 95 ％ is 35 kV. Comparing performances of previously commercialized wet scrubbers, in terms of the same treatment capacity, we obtained 70 ％ power and 75 ％ water consumption savings, respectively.

목차 (Table of Contents)

• 초록
• Abstract
• 1. 서론
• 2. 본론
• 3. 결론
• 참고문헌(References)

참고문헌 (Reference)

1 Rulison, A., "Synthesis of Yttria Powders by Electrospray Pyrolysis" 77 : 3244-3250, 1994

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