활성탄 박판전극 및 유전체 교대배열에 의한 파일럿 플랜트규모 전기집진장치에서의 미세먼지 제거 (Dust Removal of Electrostatic Precipitator equipped with Alternation of Activated Carbon Coated Electrodes and Dielectric Panels in Pilot Plant)

서지정보

· 발행기관 : 대한환경공학회
· 수록지 정보 : 대한환경공학회지 / 40권 / 5호 / 203 ~ 210페이지
· 저자명 : 김수호, 배지열, 김광수

초록

본 연구에서는 코로나(corona) 방전에 의존한 기존의 분진 집진장치의 단점을 보완하고자 활성탄 코팅 전극을 활용하여정전기를 이용한 전기 집진장치를 개발하는 연구를 수행하였다. 활성탄과 바인더제를 혼합하여 스테인레스 박판의 표면에 코팅한 활성탄 박판을 개발하였으며, 활성탄 코팅 전극과 유전체를 교대로 배열한 파일럿 플랜트 규모의 전기 집진장치를 제작하여 분진제거 효율을 측정하였다. 개발된 활성탄 박판전극에 부착된 활성탄은 코팅 후에도 기존 활성탄 대비 80%의 비표면적을 유지하며 기공이 폐색되지 않고 유지되는 열린 기공구조를 보였다. 활성탄 코팅 박판을 대기중과 수중에 각각 장기간 방치한 후에도 경도의 변화없이 안정적으로 물리적 특성이 유지됨을 확인하였다. 활성탄 코팅 전극과 유전체가 교대로 배열된 전기집진장치를 운전한 결과, 전압을 5~8 kV로 인가하였을 때 최적의 분진제거효율을 나타내었다. 분진제거 효율의 특성평가 결과, 선속도가 10 cm/s일 때 98%를 보였으며, 선속도가 증가함에 따라 제거효율도 감소됨을 확인하였고, 선속도를 142 cm/s로 운전하였을 때에도 93%의 높은 제거효율을 나타내었다. 전기집진장치의 분진 부착 경향을 확인한 결과 총 흡착분진의 70%가 1단케이지에 집진되었으며, 박판전극과 유전체 패널에 고르게 분진이 부착됨을 확인하였다. 본 연구수행을 통해 개발된 활성탄 코팅 전극은 전류가 골고루 분포되었고, 방전에 의한 분진의 탈리가 발생되지 않아 높은 분진 제거효율을 보임을 확인하였다.

영어초록

In this study, the dust removal efficiency from polluted air was investigated using an electrostatic precipitator, which was equipped with alternation of activated carbon coated electrodes and dielectric panels, without corona discharge process. The mixture of activated carbon and organic binder, poly vinyl acetate (PVAc), was coated onto stainless steel sheets to produce an activated carbon coated electrode. The attached activated carbon on stainless steel sheet exhibited 80% BET surface area of the powdered activated carbon. It was verified that the pore characteristics were still maintained without altering its hardness. It was confirmed by keeping the activated carbon coated electrodes in the atmosphere as well as in water for a prolonged period of time.
In addition, a pilot plant scale electrostatic precipitator was fabricated, by alternately inserting activated carbon coated electrodes and dielectric panels to measure the removal efficiency of dust particles. Regardless of the concentration of the incoming dust, electrostatic precipitator discharged a very low concentration of dust and the removal efficiency was consistent. The high dust removal efficiency was observed when the voltage applied was 5 to 8 kV, and the higher the voltage applied, the higher was the removal efficiency. The dust removal efficiency was measured at different linear velocities. About 98% removal was recorded at 10 cm/s, and the removal efficiency decreased when the linear velocity was increased. The adsorption pattern of attached dust to the electrode and dielectric panels was identified. About 70% of the total absorbed dust was collected in the first stage cage and the dust was evenly adsorbed onto the electrode and dielectric panel. The electrostatic precipitator developed in this study showed a high dust removal efficiency as the dust detachment by discharge was not occurred.

참고자료

· 없음