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김지희,류수민,황유진,박영권 한국공업화학회 2019 한국공업화학회 연구논문 초록집 Vol.2019 No.0
휘발성 유기화합물(VOCs)은 최근 오존 등 광화학 옥시던트로 인한 대기오염과 공단 지역에서의 건강 피해 등이 가시화 됨에 따라 대기 오염 물질로서 관심이 증대되고 있다. 휘발성 유기화합물(VOCs)을 제거하는 공정으로는 직접연소, 흡착법, 흡수법, 촉매산화법, 오존촉매산화법 등이 있다. 오존촉매산화는 촉매산화보다 더욱 낮은 온도에서 공정을 수행 할 수 있어 에너지 효율측면에서 유리하게 적용할 수 있다. 따라서 본 연구에서는 휘발성 유기 화합물 중 하나인 톨루엔을 제거하거 위해 저온에서 오존촉매산화법을 수행하였으며, 촉매는 다양한 금속 촉매인 Mn/Al2O3, TiO2, Ni/Al2O3, Cu/Al2O3을 사용하여 톨루엔 제거에 효율적인 촉매를 찾는 연구를 진행하였다. <sup>**</sup> 이 논문은 2018년도 정부(과학기술정보통신부)의 재원으로 한국연구재단 기후변화대응기술개발사업의 지원을 받아 수행된 연구임(NRF-2017M1A2A2086839).
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UV와 오존을 이용한 톨루엔의 분해반응과 현장적용에 관한 연구
정태섭 ( Tae-seop Jeong ),신철호 ( Chol-ho Shin ),김종선 ( Jong-seon Kim ),최용철 ( Cui Longzhe ) 한국환경기술학회 2007 한국환경기술학회지 Vol.8 No.1
본 연구는 UV, 오존, UV/오존 및 UV/오존/촉매 공정을 이용한 톨루엔의 제거 특성을 연구하였으며, 반응부산물로는 biphenyl, 벤즈알데히드 및 벤질알콜 등이 검출되었다. 이와 같은 결과를 토대로, UV/오존/촉매의 혼성공정을 이용하여 현장실험을 수행하였고, 그 결과는 다음과 같다. 1. 상대적으로 UV, 오존 및 UV/오존에 의한 톨루엔(100ppm)의 실험실적인 분해효율은 4.7-7.4%, 7.9-19.3% 및 15.1-29.2%로 나타났다. 2. 고농도 톨루엔(700ppm)의 분해효율은 UV/오존/촉매>오존/촉매>UV/촉매의 순으로 나타났다. 3. 초기 VOC 농도가 700-1,000ppm인 현장실험의 VOC 제거효율은 85-95%로 나타났다. 4. AOP 반응의 부산물로는 소량의 벤젠, 벤즈알데히드 및 벤질알콜 등의 화합물이 검출됐다. This study was carried out to determinate the removal efficiency of toluene in air using of UV, ozone, UV/ozone and UV/ozone/catalyst processes. The by-product of this reaction was analyzed to be the biphenyl, benzaldehyde and benzyl alcohol compounds. Based on the results mentioned above, we conducted the pilot test by using UV/ozone/catalyst hybrid system. The followings are the conclusions derived from this study. 1. In the laboratory experiments, the degradation efficiencies of toluene(100ppm) in the UV, ozone and UV/ozone process are 4.7-7.4%, 7.9-19.3% and 15.1-29.2% respectively. 2. The order of the degradation efficiency at a high concentration of toluene(700ppm) is like follows : UV/ozone/catalyst>ozone/catalyst>UV/catalyst. 3. At the pilot test(initial concentration of VOC:700-1,000ppm), the removal efficiency of VOCs was 85-93%. 4. A little amount of benzene, benzaldehyde and benzyl alcohol was detected in the by-products of these AOP reacions.
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광촉매를 이용한 Pyrazine류 화학폐수내 난분해성 물질 제거에 관한 연구
김성준 ( Sung-joon Kim ),곽규동 ( Gyu-dong Gwak ),신철호 ( Chul-hoo Sin ),정태섭 ( Tae-sub Jeong ),원찬희 ( Chan-hee Won ) 한국환경기술학회 2005 한국환경기술학회지 Vol.6 No.4
난분해성 물질들은 368nm UV가 광촉매에 조사될 때 TiO2에서 발생되는 강력한 OH 라디칼에 의해 CO2나 H2O로 광산화된다. 본 연구의 광촉매 적용은 Pyrazines 화학 폐수내 난분해성 물질들을 분해시키기 위해 광촉매를 적용하였다. 단순 TiO2에 UV만을 조사하였을 경우 유기물 제거율이 45% 정도 였으며, 더 많은 OH radical을 생성시켜 최대 산화력을 얻기 위해 펜톤산화 과정을 추가한 실험에서는 반응시작 3시간까지는 약 50%의 제거율을 보였으나 그 이후로는 제거 효율이 둔화되었다. 여기에 산화보조제로서 H2O2를 반응기에 10분간격으로 연속주입하여 실험한 결과 유기물 제거 98.8%의 제거효율을 나타내었다. H2O2의 연속주입에 따른 경제성을 고려하여 새롭게 시도된 광촉매가 코팅된 활성탄에 O3과 UV 조사 실험시 유기물 99.9%의 제거효율을 보였다. 본 연구에서 제시한 방법으로 광촉매 산화반응조를 운영한다면 화학폐수내의 난분해성 오염물질을 제거하기 위한 공정으로 활용될 수 있을 것으로 기대된다. Non-degradable materials are completely mineralized to CO<sub>2</sub> and H<sub>2</sub>O by the attack of active radical species generated from TiO<sub>2</sub>, photocatalysts when the photocatalysts are irradiated by 368nm UV light. Application method of photocatalysts is studied for decomposing non-degradable materials in pyrazines chemical wastewater. An organism oxidation test that is only used by UV is resulted in 45% removal efficiency. For the maximum oxidation ability, more OH radical is produced by Fenton Oxidation process but it is showed to about 50% removal efficiency from beginning oxidation reaction to 3 hours. After 3 hours, the removal efficiency is slowdown. When H<sub>2</sub>O<sub>2</sub>, supplementary oxidation material, is injected to pilot plant, the result of test is showed to 98.8% removal efficiency. Because of economic aspects, the new method is researched by combination of activated carbon which is coated by catalysis, O<sub>3</sub>, and UV. This process remove 99.9% of the organic matters. This process is expected in that it can be utilized to remove non-degradable materials in pyrazines chemical wastewater.
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UV,오존 및 촉매를 이용한 벤젠과 자일렌의 처리에 관한 연구
정태섭 ( Tae-seop Jeong ),신철호 ( Chol-ho Shin ),김종선 ( Jong-seon Kim ),최용철 ( Cui Longzhe ) 한국환경기술학회 2007 한국환경기술학회지 Vol.8 No.1
본 연구는 고급산화공정인 UV, 오존, UV/오존 및 UV/오존/촉매 공정을 이용하여 벤젠과 자일렌의 제거특성를 결정하기 위해 수행하였으며, 반응 부산물은 GC/MS 및 HPLC를 이용하여 분석하였다. 비교적 낮은농도의 벤젠과 자일렌(150mg/㎥)의 전환 효율은 UV/O<sub>3</sub>>O<sub>3</sub>>UV순으로 관찰되었다. AOP 공정의 반응 부산물은 많은 양의 CO<sub>2</sub>, CO 가 검출됐으며 벤즈알데하이드, 벤질 알콜, 페놀 및 벤조익산도 검출되었다. Ozone/UV/Catalyst의 혼성공정에 의한 상대적으로 높은 농도에서의 벤젠과 자일렌(500mg/㎥)의 변환 효율은 88.1~94.7%로 나타났다. This study was performed to determinate the removal benzene and xylene in air using of UV, ozone, UV/ozone and UV/ozone/catalyst. The by-products of this reaction were analyzed by GC/MS and HPLC. The conversion efficiencies of benzene and xylene were observed in the order of UV/O<sub>3</sub>>O<sub>3</sub>>UV at relatively low concentration of benzene and xylene(150mg/㎥). By products of these AOP processes were detected a lot of CO<sub>2</sub>, CO and benzaldehyde, benzyl alcohol, phenol and benzoic acid. At relatively high concentration of benzene and xylene(500mg/㎥), conversion efficiencies of Ozone/UV/Catalyst hybrid processes were in the range of 88.1 to 94.7%.
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이유미,이동석 江原大學校 産業技術硏究所 2008 産業技術硏究 Vol.28 No.A
Ozone/GAC and ozone-GAC processes were introduced for treatment of humic acid, which is representative refractory organic compound. The treatment efficiencies of humic acid in each process were analyzed in pH variation, DOC removal, and UV_(254) decrease. UV_(254) decrease in all processes was comparatively high with efficiency over 92%. UV_(254) decrease in ozone alone process was 85%. DOC removal in Ozone-GAC process was the highest with 75%. Removal by Ozone/GAC, Ozone alone processes were 71% and 33% respectively.
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난분해성 유기물질 제거를 위한 오존/촉매 공정의 비교에 관한 연구
이규환,이유미,이동석 강원대학교 산업기술연구소 2006 産業技術硏究 Vol.26 No.A
Ozone alone and catalytic ozone processes were introduced for treatment of humic acid, which is representative refractory organic compound. The treatment efficiencies of humic acid in each process were analyzed in pH variation, DOC removal, and UV_(254) decrease. Mn loaded GAC catalyst was prepared by loading potassium permanganate onto the granular activated carbon surface. BCM-GAC and BCM-Silica gel catalyst were prepared by BCM. UV_(254) decrease in all processes was comparatively high with efficiency over 87%. DOC removal in ozone/GAC process was the highest with 78%, and removal rates for other processes followed the order ozone/BCM-GAC(62%) > ozone/BCM-silica gel(45%) > ozone/silica gel(43%) > ozone/Mn Loaded GAC(42%) > ozone alone(37%).
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부식산 제거율 향상을 위한 오존공정의 개선에 관한 연구
이유미,손일호,이동석 강원대학교 산업기술연구소 2007 産業技術硏究 Vol.27 No.A
Ozone alone, Ozone/GAC, Ozone/H_(2)O_(2) and Ozone/GAC/H_(2)O_(2) processes were introduced for treatment of humic acid, which is a representative refractory organic compound. H_(2)O_(2) and GAC used as catalysts for experiment. The treatment efficiencies of humic acid in each process were analyzed for pH variation, DOC removal, and UV_(254) decrease. UV_(254) decrease in Ozone/GAC and Ozone/GAC/H_(2)O_(2) processes were the highest with about 93%, and Ozone alone and Ozone/H_(2)O_(2) processes were 88%. DOC removal in Ozone/GAC/H_(2)O_(2) process was the highest with 71%. Removal by Ozone/GAC, Ozone alone, and Ozone/H_(2)O_(2) processes were 66%, 39%, and 47%, respectively.
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난분해성 유기물질 제거를 위한 오존/촉매 공정의 비교에 관한 연구
이규환,이유미,이동석 강원대학교 산업기술연구소 2006 産業技術硏究 Vol.26 No.B
Ozone alone and catalytic ozone processes were introduced for treatment of humic acid, which is representative refractory organic compound. The treatment efficiencies of humic acid in each process were analyzed in pH variation, DOC removal, and UV_(254) decrease. Mn loaded CAC catalyst was prepared by loading potassium permanganate onto the granular activated carbon surface. BCM-GAC and BCM-Silicagel catalyst were prepared by BCM. UV_(254) decrease in all processes was comparatively high with efficiency over 87%. DOC removal in ozone/GAC process was the highest with 78%, and removal rated for other processes followed the order ozone/BCM-GAC(62%) > ozone/BCM-silica gel(45%) > ozone/silica gel(43%) > ozone/Mn Loaded GAC(42%) > ozone alone(37%).
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김환익(Hwan Ik Kim),문지훈(Ji Hoon Moon),정재우(Jae Woo Chung) 大韓環境工學會 2014 대한환경공학회지 Vol.36 No.5
오존-활성탄 복합공정에 의한 페놀제거 특성과 그에 미치는 운전변수의 영향에 관해 회분식 실험을 통하여 동력학적 연구를 수행하였다. 활성탄은 오존의 자가분해를 촉진시켜 OH· 발생시키므로 페놀분해 속도를 증가시키는 것으로 나타났다. 활성탄의 투입량이 증가함에 따라 페놀분해 반응의 유사 일차반응 속도상수가 증가하고 페놀제거의 반감기가 감소하는 것으로 나타났다. 수용액의 pH 증가는 수산화이온이 개시하는 오존분해의 연쇄반응에 의해 OH·를 생성시키므로 페놀분해 속도를 증가시키는 것으로 나타났다. 페놀의 완전산화 지표인 총유기탄소(TOC) 제거효율은 활성탄을 투입할 때 투입하지 않은 조건보다 약 3.2배 높은 결과를 얻을 수 있었다. Effects of operating parameters such as activated carbon dose and pH on the phenol oxidation in ozone-activated carbon hybrid process were investigated through a kinetic study. Activated carbon enhanced the self-decomposition of ozone, generating OH·, thus promoting phenol degradation. The pseudo-first order rate constants of phenol degradation increased and half-life of phenol decreased with activated carbon dose. The increase of pH enhanced OH· generation through chain reactions initiated by OH-, therefore increasing the phenol degradation rate. TOC removal efficiency increased about 3.2 times by adding activated carbon in ozonation process.
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