In this study, a two-stage electrostatic precipitator (ESP) was developed using a novel automatic dry cleaning device to reduce the ultrafine particles in subway stations. Collection efficiency was evaluated with a pilot scale ESP (1.2m× 1.2m) and the scale of the test duct was half of the subway air handling unit. The maximum collection efficiency for 0.3 μm particles was 96.9%. In addition, we studied a method of automatic dry cleaning for maintenance of the ESP. The cleaning efficiency was analyzed according to the cleaning flow rate for each particle loading amount to achieve a recovery rate over 90%. In addition, we derived the equation to estimate the reduction in collection efficiency according to the particle loading amount. It was confirmed that the performance of the contaminated ESP was restored to the initial state by the automatic dry cleaning in this study and that the electrical energy consumption was 5 times lower compared to utilizing conventional water cleaning.

본 연구에서는 강화되는 황산화물 및 입자상물질의 배출규제를 만족시키기 위한 후처리장치로 습식전기집진기에 대한 실험적 연구를 수행하였다. 실험을 위해 선박용 중유(HFO, 황함유량 약 2.1%)를 연료로 사용하는 선박용 4행정 디젤엔진(STX-MAN B&W)을 활용 하였으며, 연돌에 설치된 습식전기집진기 입/출구에서 측정을 실시하였다. 미세먼지 측정을 위해서는 광학식 계측기(OPA-102) 및 중량농 도측정방식(Method 5 Isokinetic Train)을 이용하였으며, 황산화물 계측을 위해서는 FT-IR(DX-4000)을 사용하였다. 엔진부하는 50%, 75%, 100%로 변화시키면서 실험을 실시하였다. 실험 결과로, 엔진부하가 50%에서 100%로 변화함에 따라 미세먼지 저감 효율은 모든 부하 조건에서 94~98% 정도의 높은 저감 효율을 나타내었다. 추가적으로 습식전기집진기 퀜칭존에서 배기가스의 온도를 낮추는 과정 중 세정액에 의한 이산화황(SO2) 저감을 확인할 수 있었으며, 저감율은 엔진부하에 따라 55%~81%로 확인되었다.

전 세계 90 %의 인구가 WHO의 연평균 미세먼지 노출 기준(10 ㎍/㎥)을 초과한 공기를 흡입하고 있다. 전 세계적으로 육상뿐 만 아니라 해양에서 발생하는 질소산화물에 대한 규제를 통해 2차 오염물질, 초미세먼지 저감에 대해 노력하고 있으며 국내에서는 선박에서 미세먼지 발생의 주요한 원인인 황 함유량 저감과 환경친화적 선박의 개발 및 보급 등을 통해 깨끗한 해양환경 조성을 위한 노력을 하고 있다. 디젤엔진 유해 배출가스 저감을 위한 기술 중 압력 손실이 적고 높은 집진 효율 및 NOx의 제거와 유지 관리의 장점이 많은 전기 집진기의 수요와 중요성이 증가하고 있다. 본 연구는 총톤수 999톤급 선박의 2,427 kW 선박용 디젤엔진의 미세먼지 저감을 목적으로 개발된 전기 집진기를 예지보전단계에서 고장모드영향분석을 통해 장비 품질을 높여 선박 내에서의 내구연한을 높이고자 위험 우선순위 도출하였다. 위험 우선순위는 고장모드 241(poor dust capture efficiency)이 RPN 180으로 가장 높았다. Collecting electrode 에서 가장 많은 고위험 고장모드를 검출하여 집중관리 부품으로 관리해야 할 필요가 있었으며 원인으로 진동과 핀 풀림으로 인한 유 격 불량이 가장 많이 검출되었다. 핀 풀림 역시 근본적으로는 선체 또는 장비에서 발생하는 진동이 원인이 되어 발생할 수 있는 사항이기 때문에 핀 풀림이 발생하는 개소에 보완이 필요하겠다.

A single-stage electrostatic precipitator (ESP) was evaluated in terms of its performance in removing dust in subway tunnels. A wire-to-plate type ESP was tested in a small-scale wind tunnel. The effects of wire-to-wire spacing (2040 mm) and the material connecting wire-to-wire on the performance of ESP were investigated, with varying applied voltage and airflow velocity. A narrower wire-to-wire spacing showed higher collection efficiency at the same applied voltage. Lower electrical resistivity of material connecting wire to wire was more effective. Ozone generation in subway tunnel applications was insignificant.

In this study, we numerically analyzed flow and particle transport near the electrostatic precipitator in the tunnel according to train runs. When there was no train running, flow field was formed by a precipitator. Flow emitted from precipitator blocks the path along the tunnel, and therefore most contaminated air passes through the precipitator and can be cleaned. On the other hand, flow pattern during the train run was affected by train induced wind. A strong straight flow was generated at the front of train, and back flow was formed in the opposite line. When a train runs upward only (train start from suction section to blow section), the subway train transports contaminated particles along the tunnel. For downward train runs only case, the cleaned air reentered the contaminated section with train wind. Both train runs case showed combined flow and particle concentration pattern of both single train runs.

The main object of this study is to investigate the collection characteristics of an electro-static multi-staged impaction system, experimentally. The experiment is carried out to analyze the characteristics of pressure drop and collection efficiency for the present system with the experimental parameters such as the inlet velocity, stage number, applied voltage and shape of discharge electrode, etc. In results, the pressure drop is shown below 148 mmH2O lower than that of the conventional bag filter at inlet velocity 3.46 m/s and 5 stage. For 5 stage , the collection efficiencies are to be 97.4, 99.0% with the applied voltage 0 kV at the inlet velocity 2.07, 3.46 m/s, while 98.4, 99.9% with 40 kV of a sharp edge discharge electrode. Additionally, the present system is to be considered as an effective compact system for a removal of particulate pollutants from marine diesel engines due to much higher collection efficiency and appropriate pressure drop.

In this study, the odor causing in the under-fired charbroiling restaurant was reported in literature investigation,pilot test and field experimental verification. The charbroiling restaurant causes odor complaints of Neighbors soefficient reduction method is requested. Acetaldehyde, ammonia, sulfur compound and the oil mist of white smokeare found to cause odor from the charbroiling restaurant. Pilot test results show that in the removal efficiency ofodor, Electrostatic Precipitation was 67.4%, absorption was 81.2%, adsorption was 74.2% and the ElectrostaticPrecipitation & Adsorption the hybrid system with 85.7% respectively. In the same condition of the hybrid system(Electrostatic Precipitation & Adsorption), the odor removal efficiency were higher when the design parameterssuch as the discharge voltage and current were high. The process efficiency were higher when as the implanterpole was cylindrical. However, the process efficiency rapidly reduced due to the contamination of the processcomponent or material, as the operating time of the equipment is increased. Therefore, fixed maintenance and repairof the equipment is found to be are very important, for long term operation. Therefore, as the experimental resultof this study, applying hybrid system removed odors caused in under-fired charbroiling restaurant which areunregulated, is more effective device that settle civil complaints and preserve environment.

Particle collection efficiency and air cleaning capacity were tested for the two-stage electrostatic precipitator for use in indoor air cleaning systems. A wire-plate type ionizer was used as a particle charger and a dielectric film consisted of polypropylene (or polyethylene) coated metals and zigzagged metal electrodes was used as a particle collector in the electrostatic precipitator. Both particle collection efficiency and air cleaning capacity increased as increasing the applied voltage on the charger and the collector, and furthermore, as increasing the collector film width (i.e. collection area). Air cleaning capacities estimated by the product of particle collection efficiency and air flow rate were quite well consistent with the experimental ones with a proportional constant of 0.964. Ozone concentrations emitted from the charger at the applied voltages of 5.0 and 5.2 kV were less than 0.05 ppm, indoor ozone standards of UL 867-2002, KS C 9314 and SPS-KACA002-132. For the air flow rate of 11.7 m³/min, the applied floor area of 48.2 m² could be obtained when 5.2 kV and 6.0 kV were applied on the ionizer and the collector, respectively and the collector of two 15 mm polyethylene dielectric films was used.

Numerical analysis was conducted to characterize the particle charging quantities in the charging cell of a 2-stage parallel-plate electrostatic precipitator with respect to particle size. The numerical method took into consideration of particle charging rate equations and particle equations of motion, allowing the locally varying non-uniform electric field and ion number concentration along the particle trajectory. The charging rate model developed by Lawless (1996) was used in the present study. According to the present study, the numerical results showed good agreement with the available experimental data.

Abstract Dielectric barrier discharge (DBD) in air, which has been established for the production of large quantities of ozone, is more recently being applied to a wider range of aftertreatment processes for HAPs (hazardous air pollutants). Although DBD has high electron density and energy, its potential use as precharging nano and submicron sized particles, is not known. In this work, we measured V‐I (voltage‐current) characteristics of DBD and estimated the collection efficiency of particles with bimodal distribution by DBD type 2‐stage ESP (electrostatic precipitator). To examine the particle collection with various applied voltage waveforms of DBD, nano size particles of NaCl (20∼100 nm) and DOS (50∼800 nm) were generated by an electrical tube furnace and an atomizer, respectively. Particle collection efficiencies of all the cases increased with increase of DBD electric power that the results corresponded to product of V by I whose magnitudes were the largest in triangular voltage waveform.

Rapid industrial development has led to a serious problem of pollution in the industrial sector. With the increasing social need for environmental protection, research on air pollution prevention equipment for reducing pollutants in industrial processes is actively being undertaken. The deterioration of existent, installed facilities, their increased emission rates, and the strengthening of the effluent quality standards make complying with permissible emission standards difficult. In fact, installing new electric precipitators or complementing existent facilities is inevitable. The expansion and complementation of the installed electrical precipitators have led to improvements in dust collection efficiency, shorter working times, and lower costs. Because of its easy installation and simple manufacturing process, the production method with the discharge electrode of an electric precipitator is widely used. The following conclusions were reached by classifying discharge electrodes into four types based on the production method and mutually comparing them by their dust collection efficiency. None of the four types used in this study were damaged by impact. However, we were able to confirm some strain from the compression sites of both type A and type B. Both type B and type C are expected to have greater dust collection efficiencies than the other models due to their large vibration transmissibility. Moreover, the high vibrational energy is expected to cause rapping damage during its operation. Particularly, in the case of type B, some of the strain was found at the end of the compression site. The coupling schemes of both type C and type D are out of vibration transmissibility. On the other hand, the ability to maintain straightness and solidity of the side is regarded as outstanding and stable. Type D has outstanding on-site workability, considering the presence of locking, structural stability, and work conditions. From these experiments, we determined that type C is the most ideal connection method of discharge electrode, considering its construction period of renovation. Type C is inferior to type D with regard to on-site workability. However, type C has outstanding dedusting transmission with regard to the straightness, solidity maintenance, and vibration of shearing stress.

염색가공 공정 중 텐터 후처리 과정은 섬유에 다양한 기능성을 부여하기 위해 화학약품 처리 후 건열에 의한 섬유의 셋팅을 하는 단계로 건조에 필요한 고온의 열원이 필요로 한다. 고온의 열원에 의해 기계작동을 위한 윤활유가 증발되면서 유증기(Oil-mist)형태와 각종 첨가제에서 증발된 오염성분이 함께 배출되게 된다. 또한 열원 에너지 특성상 150~160℃ 고온의 폐열이 상당량 발생한다. 염색가공 산업의 에너지 비용은 제품가격의 상승을 가져오고 있으며 이에 따른 저인금 개발도상국간의 경쟁력 저하를 발생시키고 있어 배기되는 폐열을 회수/재이용을 하는 시스템 도입이 시급한 과제이다. 기존 텐터후단에서 발생되는 폐열을 회수하기 위한 연구사례가 있지만 배기가스 중 함유된 분진 및 폐유로 인한 열교환 모듈의 폐쇄에 따른 열교환 효율 미비로 성공적인 상용화 모델이 없는 실정이다. 이를 해결하고자 섬유업종 텐터 후단에서 발생되는 고온의 배기가스를 전단 열교환식 스크라바와 건식전기집진 기술을 접목하여 폐열 회수와 동시에 악취유발물질인 폐유를 회수하고 회수 된 폐유는 정제연료유로써 재활용 가능성을 평가하였다. 본 연구를 위해 400CMM 규모의 열교환 스크라바 건식전기집진 시설을 부산에 위치한 ‘D’사의 염색가공업체에 설치하여 폐열에너지 회수량, 폐유 회수량, 회수된 폐유의 총발열량등을 평가 하였다. 평가 기술 적용대상 업체는 합섬 섬유(폴리에스테르)원료로 해포, 염색, 가공 등의 공정을 거쳐 염색된 화학섬유를 제품으로 생산하는 염색 가공업체로 360 m3 용량의 텐터 1대를 보유 하고 있다. 기존 개발된 건식전기집진시설의 낙모와 폐유로 인한 집진모듈의 오염으로 인한 관리 어려움을 개선하기 위한 열교환식 스크라바를 적용 하여 부산 염색공단내 보급화에 성공하였다. 운전 성능 평가 결과 회수되는 폐유는 0.032 L/m3･hr으로 평균 수분량 8.1~8.2%의 양질의 폐유를 회수 하였으며 발열량은 100,444 kcal/kg으로 B-C유 발열량과 유사 하였다. 배기가스에서 회수된 폐열(에너지)회수량은 평균 발생량 대비 67%인 16 kcal/m3･hr이며 암모니아와 톨루엔의 제거효율 70%이상의 우수한 결과를 나타냈다.

염색업종에서 대부분의 대기오염물질(악취)를 발생시키는 설비는 크게는 텐터시설과 코팅시설이며 특히 텐터시설에서는 고농도의 고점성 악취유발물질인 오일미스트가 다량 배출되고 있다. 코팅시설을 운영하는 업체의 수는 전체 염색업체 중 10% 미만이지만, 염색업체 중 70% 이상은 텐터시설을 보유하고 있으며 각 지역의 염색 산단의 악취문제의 가장 큰 원인되는 설비가 텐터시설이다. 텐터 공정은 염색한 원단을 건조 및 다림질(열처리)하여 섬유의 질을 향상시키는 공정으로써 섬유 유연제, 대전방지제, 발수제등의 약품이 사용되어 진다. 또한 고온에서의 텐터기기의 마모를 방지하기 위한 윤활유를 사용하고 있으며 이러한 약품들은 텐터 공정 중 고온으로 인해 기화된다. 기화된 미세한 오일미스트 등과 같은 가스상 악취물질 형태로 배출되게 되며 민원의 발생원인이 되나 현재 뚜렷한 해결책이 없는 실정이다. 본 연구에서는 섬유산업 사업장내에서 주된 악취발생 공정인 텐타 공정에서의 건식전기집진시설을 이용한 오일미스트 회수 및 효율적인 악취저감 기술을 제안하고자 한다. 본 연구에서는 건식전기집진 원리를 이용한 30 CMM (m³/min)급 pilot-scale을 실제 염색사업장에 적용하여 텐터시설 후단에서 발생하는 배출가스의 악취를 제거하는 테스트를 진행하였다. 배출가스내 복합악취, VOCs 분석은 공인분석기관을 통한 측정하였으며, 시간당 오일회수량 무게와 석유시험범에 의한 총발열량을 분석 하였다. 대상 섬유 가공업체는 대구 성서공단에 위치한 H사이며 주생산품이 중동지역 남성 전통의상 로브직물, 폴리에스테르(polyester)으로 염색기기 래피트 연속축소기, 카렌다, 텐터 3대 등 연간 400만 야드 이상의 직물을 생산하는 사업장이다. 상기의 pilot-scale 건식전기집진시설을 활용한 염색산업 사업장내 주된 악취 원인 텐터공정 배출가스중의 복합악취 제거효율은 70% 정도로 높은 효과를 얻을 수 있었다. 이는 주된 악취유발물질인 오일 미스트 제거에 따른 효과로 시간당 720 g/m³･hr의 오일을 회수 할 수 있었다. 오일을 회수함으로써 대기중으로의 오염물질 배출량을 감소하는 효과를 얻을 수 있었다. 또한 회수된 오일의 총발열량은 40,900 J/g으로 확인되어 재생연료유로써의 자원 순환 효과를 기대할 수 있다. 대표적인 악취유발 사업장으로 알려져 있는 섬유산업내 텐터시설에서의 본 건식 전기집진기술을 이용하였을 경우 근본적인 민원 발생원을 제거함과 동시에 폐유에서의 부가가치 창출등의 효과를 기대함으로써 염색산단 악취 및 대기오염에 의한 사회적 문제를 해결할 수 있을 것이다.

염색업종의 텐터공정은 섬유원단의 염색공정 후 180℃ 가량의 고온에서 원단을 건조 및 열처리를 하는 동시에 섬유에 다양한 기능성을 부여하기 위해 유연제, 발수제, 대전방지제 등과 같은 화학약품처리를 병행하고 있다. 텐터시설 후단에서 발생하는 폐유의 발생원인은 섬유의 염색 후 잔류하고 있는 각종 염료물질과 유연제, 발수제, 대전방지제 등의 기능성 첨가물질, 텐터시설 내부의 회전체의 기계적인 원활한 작동을 위한 텐터오일 등이 180℃가량의 고온에서 기화에 의한 것이며, 이러한 유기물질은 수분과 함께 유증기(Oil mist) 형태로 배출되고 있다. 텐터후단 시설에서 발생하는 폐유는 회수 후 정제연료유로써 가용의 가치가 있는 것으로 알려져 있으나, 대부분의 염색업종 텐터시설 후단에서 발생하는 폐유를 회수가 되고 있지 않으며, 배기가스를 처리하기 위한 시설로 폐유의 처리효율이 낮은 습식세정시설과 활성탄 흡착시설이 병행설치 되어 있다. 기존의 처리시설은 그 처리효율이 낮을 뿐만 아니라 습식세정에 의한 다량의 고농도 난분해성 폐수를 발생시키는 등 다양한 환경문제 또한 내포하고 있다. 이러한 문제점을 극복하기 위해 코로나 방전방식의 전기집진시설을 이용한 입자상 폐유의 회수를 통한 환경문제해결과 동시에 정제연료유로써의 재활용에 관한 연구가 성행하고 되고 있으며, 회수된 폐유의 정제 전 수분함량을 낮추기 위하여 건식 전기집진 방식이 더욱 합리적이라고 할 수 있다. 본 연구에서는 텐터후단에서 발생하는 배기가스 중 폐유의 정제연료유로 재활용을 위한 건식 전기집진시설을 이용한 회수 방안을 검토하였다. 본 연구가 진행된 곳은 대구광역시 성서산업단지공단 내 위치한 “A” 사이며, 운영되고 있는 텐터시설은 10챔버의 배기가스 발생량은 300 A㎥/min, 배기가스 온도는 140℃ 가량이다. 본 업체의 주요생산품은 ITY(Interlacing Textured Yarn), 베네치아(Venezia) 섬유 등 야드당 중량이 높은 니트(knit)류 원단이다. 회수시설의 구성은 열교환기-건식 전기집지시설-송풍기를 연속적으로 설치하였으며, 텐터시설 후단의 기존 방지시설로 연결되는 배기덕트에 가지관을 연결하여 30 A㎥/min 처리용량의 파일롯규모 시제품을 설치하여 테스트를 진행하여, 배기가스 내 수분 및 폐유 함량을 확인하였다. 열교환기를 통하여 60℃ 부근으로 냉각된 배기가스 내 수분함량은 9.99%에서 5.77%까지 낮아졌으며, 2시간동안 연속 가동하여 건식 전기집진시설에 의해 회수된 액상물질의 총량은 1.85 kg이였으며, 회수된 물질 중 수분이 전체의 76.4%, 오일성분(폐유)는 23.6%로 확인되었다. 또한 회수된 오일성분의 총발열량은 45,590 J/g(등유 45,994 J/g)으로 나타났으며, 텐터시설 후단 배기가스 중 0.12 g/A㎥이상의 폐유가 함유되어 있으며, 1대의 텐터시설에서 발생되는 총배기가스량 300 A㎥/min 기준으로 환산할 경우 시간당 2.16 kg의 폐유기용제를 회수할 수 있을 것으로 보아 향후 텐터시설 후단 배기가스로부터 폐유의 회수 후 정제연료유로 재활용이 충분한 경제성이 있을 것으로 사료된다.

The result of a small electrostatic precipitator which is in order to decrease indoor air pollution for optimal efficiency was shown as follows. Although the closer distance between the discharge electrode and dust collecting electrode shows the better throughput efficiency by forming strong electrostatic Field, it does not have profound impact in case of optimal dust collecting area. G.P(gas passage) which is the distance from dust collecting electrode to dust collecting electrode is a crucial factor to decide dust collecting efficiency. The narrower distance of G.P shows the better throughput efficiency whereas it decreases when the distance is too narrow since sparks ensue by increasing the capacity of electrostatic charging system 5 mm regards as optimal efficiency in this experiment. Although the higher voltage shows the higher dust collecting efficiency overall, the experiment was not able to keep performing since the sparks which decrease dust collecting efficiency ensue over 40 kV. The efficient and safe voltage state is considered 3.6 kV in this experiment. The most crucial factor for dust collecting efficiency of an electrostatic precipitator which is in order to decrease indoor air pollution is applied voltage. In addition, optimal raw gas flow rate(2.4 m/sec) is more important factor than the excessive increase of dust collecting area.

The main purpose of this study was to investigate the characteristics of cylindrical electrostatic precipitator with centrifugal effect in viewpoints of pressure drop and collection efficiency, experimentally. The experiment was carried out for the analysis of current-voltage, pressure drop and collection efficiency with various experimental parameters such as the applied voltage, inlet velocity, inlet size and inlet type(upper and bottom), etc. In the results, the pressure drops were estimated as 27∼54, 34∼63㎜H2O for inlet size 15㎜×3O㎜ and 30㎜×60㎜, respectively. The collection efficiencies were shown over 99% with the small inlet size(15㎜×30㎜) for the applied voltage 40㎸, inlet velocity(15∼21m/s), and 51∼89% with the large inlet size(30㎜×60㎜). Moreover, in the applied voltage 0㎸ and inlet size 15㎜×30㎜, the collection efficiency induced by centrifugal force was represented as about 35% with inlet velocity 15∼21m/s.

This study has been carried out to investigate Electrostatic Precipitator`s(ESP) performance enhancement and removal efficiency of fine particle according to (NH_4)_2SO_4 injection rate. The following conclusions are derived from the these test results : 1)For plant condition cases, according to the variation of concentration agent [(NH_4)_2SO_4] - 10ppm, 20ppm, 30ppm, 40ppm - ESP`s collection efficiency was increased to 97.74%, 98.95%, 99.04%, 99.47%, when inlet dust loading was 2g/㎥. And when inlet dust loading was 3g/㎥, that was increased to 98.19%, 99.16%, 99.23%, 99.58%. 2)It is seen from this experiments that the increasing 30ppm concentration of (NH_4)_2SO_4 increase the collection efficiency and fine particle emission control.

This study was carried out to investigate the collection Efficiency of mass in collector step at the different of physical gas characterization. This work has focused on the dependence of the collection efficiency of mass in the collector zone of a two-stage set up field with gas temperature T and the dew point tmeperature. To identify the dependence of the mass collection efficiency on the grounded plate of the collector zone M_P,k by the specific electric resistance of dust ρe and the relative humidity φ, 20 attempts have been made with three different gas temperature (50℃, 80℃, 110℃) at different dew point. At the specific electric resistance of dust ρe=10^6Ωm which relative humidity corresponds to φ> 15%, a easy rise of the grounded plate secluded dust mass share was measured again. As the result of the higher cohesion imprisonment power due to the adsorbtion of particle, the rise of the relative humidity developed on the particle surface. Therefore, the collection efficiency of mass was not predominant the high temperature T in the collector zone, neither was the pecific ellectric resistance of dust dependent.