Journal of the Korean Chemical Society (대한화학회지)

Korean Chemical Society (대한화학회)
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Treatment of Highly Concentrated PCB Containing Insulating Oil by Countercurrent Oxidation Process

역류산화공정을 이용한 고농도 PCBs 함유 절연유의 처리

  • Lee, Chang Soon (Department of Applied Chemistry, Changwon National University) ;
  • Kim, Daeik (School of Electrical, Electronic Communication, and Computer Engineering, Chonnam National University) ;
  • Ryoo, Keon Sang (Department of Applied Chemistry, Andong National University)
  • 이창순 (창원대학교 화학과) ;
  • 김대익 (전남대학교 전기전자통신컴퓨터공학부) ;
  • 유건상 (안동대학교 응용화학과)
  • Received : 2017.02.03
  • Accepted : 2017.05.04
  • Published : 2017.08.20
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Abstract

Countercurrent oxidation process (COP) was developed and evaluated for treatment of highly concentrated PCB containing insulating oil. The PCB content in insulating oil taken from Haksanmetal company was found to be 1,512 ppm. The COP utilizes a self-sustained flame which propagates itself in a direction counter to the oxygen flow. The flame removes PCBs adsorbed in activated carbon and, at the same time, regenerates activated carbon. The flame temperature was determined from both mass loss of activated carbon and the relative ratio of CO and $CO_2$ exhausted during COP, and showed that its temperature lied in the range of $650-850^{\circ}C$. Removal efficiency of PCBs was achieved above 99.99% for 5% of insulating oil loaded activated carbon with 1 COP in weight ratio. Also, the same removal efficiency was acquired for 60% of insulating oil loaded activated carbon with three consecutive COP. In addition, specific surface area of activated carbon during COP was recovered to almost similar value of virgin activated carbon. It proved that the COP was much effective in removing high concentration of PCBs in insulating oil easily and affordably.

절연유에 높은 농도로 함유되어 있는 폴리염화바이페닐(PCB)을 처리하기 위해서 역류산화공정이 개발되었고 그 평가가 이루어졌다. 학산금속공업(주)로부터 구한 절연유 중의 PCBs의 함량은 1,512 ppm이었다. 역류산화공정은 산소의 흐름 속도와 반대되는 방향으로 자기 스스로 이동하는 자발적인 불꽃을 이용한다. 불꽃은 활성탄에 흡착되어 있는 PCBs를 제거함과 동시에 활성탄을 재생시킨다. 불꽃의 온도는 활성탄의 질량 손실과 역류산화공정 동안 배출되는 CO와 $CO_2$의 상대적인 비에 의해 결정하였고, 온도는 $650{\sim}850^{\circ}C$의 범위를 보였다. PCBs의 제거 효율은 무게비로 활성탄에 5%가 적재된 절연유를 1번의 역류산화공정을 거쳤을 때 99.99%이상을 나타내었다. 또한 60%의 절연유를 활성탄에 적재하여 3번의 연속적인 역류산화공정을 거쳤을 때 같은 제거 효율을 얻었다. 덧붙여서, 역류산화공정 동안 활성탄의 비표면적은 신탄의 수치와 비슷한 수준으로 회복되었다. 역류산화반응은 쉽고 경제적으로 절연유에 있는 고농도의 PCBs를 제거하는데 대단히 효과적이다는 것을 증명하였다.

Keywords

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