열플라즈마를 이용한 HCFC 분해

• 발행기관: 한국환경에너지공학회
• 저자명: 김동욱,이병진,박동화
• 간행물 정보: 『한국환경에너지공학회 학술대회지』2017년 춘계학술발표회, 260~260쪽, 전체 1쪽
• 주제분류: 공학 > 환경공학
• 파일형태: PDF
• 발행일자: 2017.05.18

국문 초록

수소염화불화탄소(HCFC)는 대표적인 냉매 물질로 냉장고, 에어컨과 같은 우리 생활에 꼭 필요한 장비에 사용되는 필수 물질이다. 하지만 이 냉매는 지구온난화를 일으키는 가스로 지구온난화지표(GWP)가 매우 큰 가스이다. 또한 냉매의 분자는 매우 안정하여 성층권에 있는 오존층까지 올라가 오존과 반응하여 분해된다. 이 때문에 이차적으로 오존층 파괴라는 문제가 대두되고 있다. 따라서 폐 냉매를 처리하는 것이 매우 중요한 데 HCFC의 경우 분자결합이 매우 안정한 탄소-불소 간 결합 및 탄소-염소 간 결합을 가지고 있으므로 기존의 방법으로는 처리하기 어렵다. 또한 이를 처리한다 하여도 유 해한 불소 및 염소 화합물이 발생하기 때문에 이에 대한 대책이 필요하다. 본 연구에서는 열플라즈마를 사용하여 HCFC를 분해하였다. HCFC의 분해 효율을 높 이기 위하여 건증기를 공급하였으며, 공정변수로 산소의 유량을 변화시켜서 이에 따른 HCFC의 분해 거동을 확인하였다. 운전조건은 전류를 60A로 일정하게 하였으며 입력전 력은 10 kW로 동일하게 하였다. 산소는 각각 0, 5, 10, 20 L/min으로 주입하였다. 또한 분해된 HCFC로부터 발생한 불소 및 염소를 안정한 형태의 부산물로 제거하기위해서 반응기 후단에 습식 스크러버를 결합하였다. 결과적으로 모든 실험 조건에서 99.9% 이 상의 높은 분해율을 얻을 수 있었다. 그러나 공정 변수인 산소 유량에 따라서 부산물 의 조성이 달라짐을 확인할 수 있었다. 산소의 유량이 감소할 경우, 일산화탄소 및 사 불화탄소와 같은 바람직하지 않은 부산물의 농도가 증가하였다. 따라서 본 연구의 최 종 결과로, 일산화탄소와 같은 바람직하지 않은 부산물의 생성을 억제하기 위해서는 적어도 폐냉매 유량 대비 0.5배에 해당하는 유량의 산소가 필요함을 확인할 수 있었다.