저온 플라즈마를 이용한 탈황 및 탈질시 화학반응 기구에 대한 해석 및 운전전력 저감방법

실험장치는 Fig. 2와 같이 전원공급장치, 펄스발생장치, 반응기, 분석장치로 나눌 수 있다. 반응기 입구의 NO 농도는 MFC (Mass Flow Controller, Massflo Inc.)를 통해 정량주입된 5 %(v/v) NO (N2 Balance)를 1.28 m3/hr의 공기 (습도: 3.0 %(v/v))와 혼합하여 반응기에 공급하였다. 이때 배가스의 평균 체류시간은 6.6 sec 였고, 반응기 온도는 50 oC 그리고 초기 NOx농도는 300 ppm으로 조절되었다. NO 300 ppm 중 일부는 반응기를 통과하며 혼합기체내의 산소에 의해 자발적으로 NO2로 산화되어 방전시키기전의 반응기 출구 조성은 NO와 NO2가 각각 270 ppm, 그리고 30 ppm이었다.
운전전력을 저감시키기 위해 사용된 반응첨가제는 2가지의 올레핀류 (C2H4, C3H6) 였다. 반응첨가제는 초기 NOx 농도의 0 - 2배로 MFC를 이용하여 반응기 입구에 주입되었다.
반응기 (Fig. 3)는 스테인레스 (Stainless Steel) 재질의 선-평판 (Wire-Plate)형으로 평판은 81 cm × 9 cm, 방전극은 직경 0.8 mm로 매끈한 표면을 가지고 있다. 방전극의 한쪽은 고정되어 있고 다른 한쪽은 방전극이 늘어져 비균일 전장을 형성하는 것을 방지하기 위해 스프링으로 연결되어 있다. 방전극사이의 간격 및 평판과 방전극간의 간격은 모두 1.5 cm 였다. 반응기 출구의 방전 전후 NO 농도는 화학발광법을 이용하는 NO-NO2-NOx 분석기 (Model 42H, Thermo Environmental Instrument Inc.)를 사용하여 측정되었다. 오존농도는 반응기 출구에서 O3 Analyzer (Model 49C, Thermo Environmental Instrument Inc.)를 이용하여 측정되었다.
펄스발생장치는 Fig. 2에서 보는 바와 같이 직류 고전압 공급장치 (Gla…