플라즈마-매트릭스 캐비티 연소기 개발 및 VOC 저감 성능평가 (Development of a Plasma-Matrix Cavity Combustor and Its Performance Evaluation for a VOC Reduction)

서지정보

· 발행기관 : 한국환경기술학회
· 수록지 정보 : 한국환경기술학회지 / 18권 / 6호 / 517 ~ 525페이지
· 저자명 : 전영남

초록

휘발성유기화합물 (VOC)은 페인트 도색공정, 자동차 배기가스, 유기용매를 쓰는 공장 등의 배출원에서 다량 생성된다. 저발열량의 VOC는 많은 양의 보조연료 없이는 기존의 연소기술로는 처리가 어렵다.
본 연구에서는 저발열량의 폐가스인 VOC를 분해하기 위해 새로운 형태의 플라즈마-매트릭스 캐비티 연소기(PMCC)를 개발하였다. 이 PMCC는 캐비티 챔버내에 플라즈마 버너와 체적형 매트릭스 버너가 결합된 복합기술이 적용된 버너이다.
PMCC의 성능해석을 위해 가스공급량, 공급전력량, VOC 농도, 전원의 형태에 대한 변수별 연구를 수행하였다. VOC의 대체물질로 톨루엔이 이용되었다. 실험결과 최적조건은 톨루엔의 농도가 3000 ppm, 총 공급유량이 100 L/moin, 공급전력이 0.8 kW, 3상 전력 공급인 경우이다. 이 때 VOC 분해 효율은 88.4%이고 에너지 효율은 5.57 kg/kWh이었다.

영어초록

Volatile Organic Compound (VOC) largely generates from emission sources like a painting process, a vehicle exhaust gas, a factories used an organic solvent, etc. A conventional combustion technology is difficult to destruct the low calorific VOC without using a large amount of auxiliary fuel.
In this study, a novel Plasma-Matrix Cavity Combustor (PMCC) was developed to destruct the VOC which is low calorific waste gases. The PMCC is a combustor which is combined technology as a plasma burner and a volumetric matrix burner in a cavity chamber.
A parametric screening studies were achieved in total gas feed, power supply, VOC concentration, and electric power types (i.e., DC/AC) for the performance evaluation of the PMCC. Toluene was used as a representative VOC. As the test results, the optimal operation conditions were decided to 3000 ppm of toluene concentration, 100 L/min of total amount of gas feed, 0.8 kW of power supply, and 3 phase electric power type. In the conditions, VOC destruction efficiency was 88.4% and energy efficiency was 5.57 kg/kWh.

참고자료

· 없음