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드라이아이스 분사 충격량 평가를 통한 DPF 재생조건 도출 및 성능평가
엄용석,백건욱,김정현,성진호 한국폐기물자원순환학회 2023 한국폐기물자원순환학회지 Vol.40 No.5
This study aims to develop a cost-effective regeneration technology for diesel particulate filter (DPF) used to remove particulate matter (PM) emitted from diesel engines of island power plants, as existing regeneration technologies (thermal and chemical methods) have problems (cost and wastewater) due to the characteristics of the island areas. Therefore, the impulse of dry ice spray technology, which can be applied in the field by spray condition was compared and evaluated. Damage to the surface or pores of a DPF during the cleaning process can decrease the PM removal efficiency. Therefore, deriving appropriate regeneration conditions is necessary. An impulse of dry ice spray should not exceed an impulse resistance of 258 gf, as analyzed. The optimal dry ice spray condition was 6 bar of injection pressure, 50 mm of spray distance, 0.5 mm of dry ice diameter, and 1 kg/min of injection rate. When dry ice was sprayed on the discharged DPF after driving at the island power plant for 2,000 hr, the back pressure was regenerated from 100 to 6.6 mbar. CT imaging of regenerated DPF confirmed that only pollutants were removed without internal damage. Additionally, dry ice regeneration technology was the fastest, taking only 60 seconds compared to back-blowing and heat regeneration. The results of this study confirm the efficiency and cost-effectiveness of waste DPF regeneration technology using dry ice to other technologies.
엄용석,김은애,김준한,천성남,이정빈 한국수소및신에너지학회 2013 한국수소 및 신에너지학회논문집 Vol.24 No.4
In this study, as a candidate of the carbon dioxide (CO2) absorbents, the mixture solution of polyethylene glycol dimethyl ether (PEGDME) and tetrahydrofuran (THF) were investigated. CO2 absorption rate was measured by using high pressure CO2 screening equipment in the range of 1 - 10 wt% THF. Absorption capacity of the mixture solution was also estimated. Based on the results, we found that mixture solution containing THF had higher absorption rate and CO2 loading capacity compared to PEGDME at 25℃.
가솔린 엔진용 배기매니버터 유동특성 해석 및 시험에 관한 연구
엄용석(Y.S. Eom),박남섭(N.S. Park),신철균(C.G. Shin),이점주(J.J. Lee),이관순(G.S. Yi) 한국전산유체공학회 2010 한국전산유체공학회 학술대회논문집 Vol.2010 No.5
To develop the Exhaust Maniverter(Manifold and converter) it needs to consider flow characteristics related to durability and performance of the catalyst, manufacturability, etc. This paper presents the analysis results regarding to flow characteristics such as flow uniformity, tangential speed, O2 sensor sensitivity and CHT (conjugate heat transfer) for the LCF(Low Cycle Fatigue) for gasoline 2.0 liter engine. The results are satisfactorily corresponded to the general criteria. Also skin temperature and pressure drop wire measured at the Engine Bench. These results can be useful for the design guide for Exhaust Maniverter.
엄용석(Hei-Cheon Yang),양희천(Sang-kyoo Park),박상규(Yong-Suk Eom) 대한기계학회 2002 대한기계학회 춘추학술대회 Vol.2002 No.5
Although elbows and bends are commonly used in practice, many questions regarding the optimum<br/> arrangement of them still remain unanswered. The effect due to an elbow or bend lasts for a<br/> considerable distance downstream of it and is severe when two of it are in the system. The main<br/> objectives of this study are to computationally simulate flows in curved piping systems with elbows or<br/> bends and to contribute to identifying the optimum pipe length between or after them. Numerical<br/> simulations are based on the finite element method and the penalty method that is the technique in<br/> which the pressure is eliminated by using incompressibility constraint. It is found that the developing<br/> process of the mean velocity in a curved piping is influenced by the inlet shear rates.
고압조건에서 습식 이산화탄소 포집 흡수제의 스크리닝 평가
김준한,엄용석,천성남,이정빈 한국폐기물자원순환학회 2013 한국폐기물자원순환학회 학술대회 Vol.2013 No.2
석탄가스화복합발전(IGCC)에서 생성되는 합성가스 중의 이산화탄소를 가스터빈 연소전에 포집하는 기술은 이산화탄소 포집 기술중 연소 전 포집기술로 분류되는데, 연소전 이산화탄소 포집 기술은 크게 습식흡수제를 이용하여 포집하는 습식기술과 건식흡수체를 이용하여 포집하는 건식기술로 분류된다. 습식흡수제를 이용한 흡수법은 기존의 화학, 가스정제 등의 고압 공정에서 황화수소 또는 이산화탄소 제거를 위해 사용되어 왔으며 물리흡수제로 분류되는 DMPEG를 흡수제로 사용하는 Selexol 공정, MeOH을 흡수제로 사용하는 Rectisol 공정, NMP를 사용하는 Purisol 공정이 있으며 Sulfolane과 아민흡수제를 혼합하여 사용하는 Sulfinol공정의 물리-화학 혼합흡수제 및 aMDEA로 대표되는 화학흡수제를 사용하는 방법으로 나눌 수 있다. 물리흡수제를 이용한 이산화탄소의 흡수는 고압에 의한 물리적 포집으로 화학적 결합을 하는 화학흡수제와는 구별되며 화학흡수제는 압력의 영향보다는 흡수제의 반응기에 의한 흡수제-이산화탄소의 화학적 결합이 주를 이루고 물리-화학 혼합흡수제의 경우에는 물리흡수제와 화학흡수제의 장점을 결합하여 공정의 효율을 높이기 위한 방법으로 사용된다. 상기 5개 흡수제를 이용한 공정은 고압의 산성가스 처리 공정 중 가장 널리 알려진 공정이지만 IGCC에 적용되어 상용화 된 사례는 아직 없으며, 네덜란드의 Buggenum IGCC에서 향후 Magnum IGCC의 Full-scale 이산화탄소 포집을 위해 DMPEG 흡수제를 사용한 Selexol 공정을 사용하여 IGCC적용을 위한 연구를 진행 중에 있다. 그 외에는 스페인의 Puertolano IGCC에서 연구를 위한 목적으로 aMDEA공정을 설치하여 이산화탄소 포집에 관한 연구를 수행 중에 있다. 본 논문에서는 IGCC와 유사한 고압의 흡수 및 감압탈거공정을 모사하여 자체적으로 고안한 이산화탄소 고압 스크리닝 평가장치를 활용한 상기 5개 흡수제의 고압에서의 흡수성능 및 감압탈거를 통한 탈거성능에 대해 흡수제간 상대적으로 비교/평가하였다. 실험결과, 압력에 의해 이산화탄소와 결합하는 물리흡수제의 흡수성능은 0℃ 이하의 저온영역에서 우수하게 나타났으며, 감압탈거시 타 흡수제군에 비해 우수한 탈거성능을 나타내었다. 이산화탄소와 화학적으로 결합하는 화학흡수제의 경우에는 상온영역에서는 물리흡수제에 비해 흡수성능이 상대적으로 우수하였으나 감압탈거시 화학적 결합에 의해 탈거되는 이산화탄소의 양이 미미한 것으로 나타났고 물리-화학 혼합흡수제는 전체적으로 화학흡수제와 유사한 경향을 나타내었다. 본 실험의 목표는 고유흡수제를 개발하기 위한 것으로 흡수제의 빠른 스크리닝으로 현재 한전 고유흡수제 개발을 위한 흡수제 스크리닝 실험을 지속적으로 수행 중에 있으며, 일부 고유흡수제 후보군의 스크리닝 결과 기존 상용흡수제에 비해 우수한 흡수성능을 나타내는 것으로 나타났다.