유해가스 제거를 위한 다공성 세라믹 필터 제조(예비)

소개글

유해가스 제거를 위한 다공성 세라믹 필터 제조(예비)에 대한 보고서 자료입니다.

목차

실험목적

이론적배경

실험방법

평가방법

예상결과

본문내용

온 상압에서 먼지와 유해가스 동시 처리용으로 세라믹필터를 적용하기 위해서는 10MPa 이상의 강도와 면속도 5cm/sec 기준에서 3000Pa 이하의 압력손실 값을 갖는 필터를 제조하여야 한다.
압력 손실 : 압력손실은 분진 입자가 필터여재 및 분진층을 통과할 때 발생되는 저항으로서 집진장치 설계에 있어 매우 중요한 인자이며 필터여재의 종류 및 제조 방법에 따라 크게 차이가난다.
분진층 압력손실의 경우 필터 표면에 부착된 분진층 자체에 의한 유체의 통과저항을 말하며, 분진층의 두께, 부착된 분집입자 크기 및 밀도, 유체의 점도, 여과속도의 함수로 나타내어 진다. 또한 압력손실은 여과속도와 밀접한 관계가 있다. 집진장치의 출구와 입구의 압력손실, 필터여재와 분진층 사이의 압력손실 등 각 압력손실은 여과속도가 증가하면 증가하며, 총 압력손실의 경우 여과속도 증가에 따라 급격히 증가한다. 즉 집진장치의 운전시 압력손실은 여과속도에 매우 크게 영향을 받는다.
세라믹필터의 기공특성을 제어하기 위하여 발포제를 첨가하기도 한다. 발포제로 많이 사용되는 재료로는 흑연, 수용성 셀룰로오스 등이 있다. 흑연을 발포제로 사용한 경우 압출 성형시 성형체의 유동성이 우수할 뿐만 아니라 소결 시 세라믹의 균열을 유발시키는 부풀림 현상이 없이 연소되면서 적당한 기공크기와 기공률을 형성하기 때문에 발포제로서 흑연을 가장 많이 사용한다. 흑연은 최대 30wt% 까지 첨가하는 것이 일반적이고, 과량을 참가하면 건조시 dielectric drier와 세라믹 성형체 사이에 아킹 또는 단락이 발생할 수 있다.
세라믹 필터 집진 및 통과 이론
집진 이론
세라믹 필터 집진장치의 집진 기본 메커니즘은 분진의 충돌, 차단 그리고 확산이다. 여과체의 작은 기공을 통하여 분진을 함유한 배기체가 유입될 때 분진은 여과체 표면에 걸리고 가스만 통과하여 집진 역할이 수행된다.
확산(Diffusion)
정상 상태하에서 에어로졸은 브라운 운동을 한다. 분진의 경우 입자 크기가 0.5m 이하인 작은 입자들은 일반적으로 유체의 흐름에 따라 이동하지 않고 계속해서 그들로부터 확산되는 성질을 가지며, 브라운 운동을 한다. 이들 미세한 분진입자들은 유체의 이동속도와는 서로 다른 속도로 움직이다가 결국은 필터의 공극을 구성하는 여재에 접촉되어 포집된다.
차단(Interception)
입자의 크기가 작고 가벼우면 관성력도 상대적으로 작아져서 분진입자는 유체의 흐름을 따라 가면서 필터여재 주위에 접근하게 된다. 실제의 유한한 크기를 가지는 입자는 브라운 운동이나 관성충돌이 효과가 없더라도 차단(Interception) 효과에 의해서 포집된다. 차단에 의한 포집 메커니즘은 유속과는 관계가 없으며 분진 입자의 크기가 1.0m 이상에서는 99.9% 정도가 관성충돌과 차단에 의해 포집된다.
관성충돌(Inertial Impaction)
유체의 유선은 필터여재 근처에서 곡선을 이룬다. 유한한 질량을 가지고 흐름에 따라 dlehdd하는 입자는 그들이 지니는 관성 때문에 유선이 곡선인 경우 유선을 정확하게

키워드

다공성,   세라믹,   필터,   유해가스,   제거,   예비보고서