[3. 대기오염방지기술] 03 유해가스 및 악취처리

01 특정물질별 처리방법

1. 황산화물(SOx)

종류		특징
건식	석회석 주입법	○ 석회석이 저렴해 재생이 필요없음 ○ 소규모보일러나 노후된 보일러에 많이 사용 ○ SO₂ 제거 효율이 낮으며 고형폐기물 처리량이 많음 ○ 반응식
	활성산화망간법
	활성탄흡착법
	접촉, 촉매 산화법
	NOXSO 공정
	CuO 공정(산화구리법)
습식	석회 세정법	○ 소규모에 작용 ○ 배기 온도가 낮아 통풍력이 낮음
	암모니아 흡수법
	나트륨법
	Wellman-Lord법
	마그네슘법

2. 질소산화물(NOx)
(1) NOx의 생성기전
① Thermal NOx(고온)
② Fuel NOx(연료)
③ Prompt NOx(급속)

(2) 종류

종류		특징
건식	선택적 촉매 환원법 (SCR)	○ 촉매(TiO₂, V₂O₅) 와 환원제(NH₃, CO, H₂S 등)을 이용해 NOx를 N₂로 환원시키는 방법 ○ 최적 온도 범위 : 300-400℃ ○ NOx 제거효율 90% ○ 촉매가 비싸며 압력손실이 높음 ○ 반응식
	선택적 비(무)촉매 환원법 (SNCR)	○ 반응식
	무촉매 환원법	○ 촉매를 사용하지 않고 NO를 암모니아를 이용해 환원시키는 방법 ○ 반응식
습식	물 또는 알칼리수용액의 흡수법	○ NO로 처리하기 힘들어 산화제, 산화물 등의 촉매를 이용해 NO₂ 로 산화 후 처리 (NO₂ 는 HNO₃로 제거)
	황산흡수법	○ H₂SO₄를 이용해 NOHSO₄로 제거
	수산화물 흡수법	○ Ca(OH)₂ 등을 이용해 처리

02 악취처리

1. 악취

종류	특성	황화수소	계란 썩은 냄새
메틸머캅탄 황화메틸 이황화메틸	양파 ,양배추 썩는 냄새	알데히드류	자극적이며 새콤하고 타는듯한 냄새
암모니아 에틸아민	분뇨냄새	탄화수소류	자극적인 신 냄새 가솔린냄새
메틸아민 트라이메틸아민	생선썩은냄새	n-뷰티르산	땀냄새

2. 탈취방법
직접연소법, 촉매연소법, 가열연소법

03 흡수법(Absorption)

1. 흡수이론
(1) 헨리 법칙

(2) 총괄 물질 이동계수

2. 처리설비

구분	종류
액분산형	충전탑(Packed tower) 분무탑(Spray tower) 사이클론 스크러버(Cyclone scrubber) 제트 스크러버(Jet scrubber) 벤츄리 스크러버(Venturi scrubber)
가스분산형	단탑(다공판탑) (Sieve plate tower) 포종탑(Bubble cap tray tower) 기포탑(Bubble tower)

※ 충전탑 용어
Hold up : 충전층 내 액 보유량
Loading point : Hold up 의 증가로 급격한 압력 변화가 생기는 점
Flooding point : 가스 속도가 커져 액이 흐르지 않고 넘는 점
편류현상 : 일반적으로 충전탑의 직경(D) 과 충전제 직경(d) 의 비 D/d가 8-10일때 편류현상이 최소

※ 충전물 구비조건
단위체적당 표면적이 클 것
압력손실이 적을 것
충전밀도, 공극률이 클 것
액가스 분포를 균일하게 유지할 것
내식성, 내열성이 클 것
내구성이 좋고 가벼울 것

※ 흡수액 구비조건
휘발성 점도 빙점 부식성 독성 가격이 낮아야함
용해도 비점이 높아야함
용매의 화학적 성질과 비슷
화학적으로 안정적

※ 충전탑의 높이 계산

04 흡착처리(Adsorption)

1. 흡착 형태

구분	물리적 흡착	화학적 흡착
흡착원리	반데르발스힘	화학결합
흡착제의 재생	재생가능(가역적)	재생 불가능(비가역적)
오염가스 회수	용이	어려움
온도의 영향	영향이 큼	없음
흡착층	다층	단분자층
활성온도	낮은온도	대체적 높은 온도
흡착열	낮음	높음

2. 흡착제
(1) 흡착제의 선택조건
단위질량당 표면적 이 클것
기체 흐름에 대한 압력손실이 적을 것
흡착제의 강도와 경도가 클 것
흡착율이 우수할 것
흡착제의 재생이 용이할 것
흡착물질의 회수가 용이할 것
온도, 가스조성에 대한 고려를 할 것

(2) 흡착제의 종류
활성탄, 활성알루미나, 보크사이트, 실리카겔, 황산스트론튬, 마그네시아, 합성제올라이트

3. 파과점, 종말점
(1) 파과점(Breakthrough point)
흡착제층 전체가 포화되어 배출가스 중에 오염가스 일부가 남게 되는 점으로 일반적으로 유출농도가 입구농도의 5-10%에 달하는 시점

(2) 종말점(End point)
파과점을 지난 이후부터는 배출가스 중 오염농도가 급격히 상승, 돌파곡선의 최고 농도에 이른 시점

4. 흡착장치(유동층 이동층 고정층)