[대기] 대기오염물질 질소산화물 NOx

Q. 질소산화물에 대한 설명 중 틀린 것은?

① NO 와 NO2 에 비해 N2O 가 장기간 대기 중에 체류한다.

② NO2 는 해안지역에서 해염입자와 반응하여 질산염을 생성하여 대기 중에 제거된다.

③ N2O 는 성층권의 오존을 분해하는 성분으로 알려져 있다.

④ N2O 는 대류권에서 태양에너지에 대해 매우 불안정하다.

 

답: 4번

 

Q. 질소화합물에 대한 설명 중 틀린 것은?

① N2O 는 대류권에서 온실가스로, 성층권에서는 오존층 파괴 물질이다.

② 성층권에서 N2O 는 오존과 반응하여 NO를 생성한다.

③ NO2 는 대류권에서 220nm이하의 광선에 의해 NO와 O로 광분해한다.

④ 대기 중 체류시간은 NO와 NO2 가 2~5일이다.

⑤ 대기 중 체류시간은 N2O 가 20~100년이다.

 

답: 3번 

 

Q. NOx 중 이산화질소에 관한 설명으로 틀린 것은?

① 적갈색의 자극성을 가진 기체이며 NO보다 6배의 독성이 강하다.

② 연소과정에서 직접 배출되기도 하나 그 양은 NOx 중 약 5% 이하이다.

③ 수용성이나 NO보다는 용해도가 낮으며 일명 ‘웃음기체’라고도 한다.

④ 약 1ppm 이상 존재할 경우 육안으로 감지할 수 있다.

 

답: 3번 

N2O가 용해도가 낮으며 일명 ‘웃음기체’라고도 한다 

 

Q. 질소산화물의 발생 억제법에 관한 설명으로 알맞지 않은 것은?

① 저온도연소 : 주입하는 공기의 예열온도를 조절하여 질소산화물 발생을 줄인다.

② 저산소연소 : 공기비를 최대한 억제하여 질소 산화물과 일산화탄소, 그을음을 최소화한다.

③ 배기가스재순환 : 불꽃의 최고온도가 낮아져 질소 산화물의 생성량이 줄어든다.

④ 수증기분무 : 화로내에 물이나 수증기를 분무하여 산소와 수소를 분해시키면 흡열반응을 일으키는 동시에 둥근 화염을 형성시켜 NOx 발생을 방지한다.

 

답: 2번 

 

Q. 질소 산화물( NOx )의 발생 억제법으로 적합하지 않은 것은?

① 2단 연소법 ② 배기 가스의 재순환 ③ 예열 연소법 ④ 저산소로 연소

 

답: 3번 

 

Q. 질소산화물처리법인 SCR(Selective catalytic reduction)에 대한 설명으로 틀린 것은?

① 최적운전조건 온도는 대략 300℃ 정도이다.

② 환원제로는 CO, CH4, H2, NH3 등을 다양하게 사용한다.

③ 효율이 높은 편이나 촉매를 사용하여 비용이 높고 촉매독에 피해를 입지 않도록 조심하여야 한다.

④ 다이옥신의 분해도 가능한 것으로 알려져 있다.

 

답: 2번 

 

Q. 어느 배출시설의 시간당 배기가스량은 100,000 N㎥/hr이다. 이 배기가스에 함유된 질소 산화물은 NO 224ppm, NO2 22.4 ppm이며, 이 질소산화물을 암모니아에 의한 선택적 접촉환원법으로 처리할 경우 소요되는 암모니아(kg/hr)는 얼마인가?

답: 13.6

 

Q. 질소산화물(NOx)생성 특성에 관한 설명으로 알맞지 않은 것은?

① 질소산화물 생성은 연료 중의 질소에도 영향을 받으나 주로 연소용 공기 중의 질소와 산소 반응에 의해서 이루어진다.

② 화염온도가 높을수록 질소 산화물의 생성은 커진다.

③ 배출가스 중 산소분압이 높을수록 질소산화물의 생성이 커진다.

④ 화염속에서 생성되는 질소산화물은 주로 NO2 이며 소량의 NO를 함유한다.

 

답: 4번 

 

Q. 배출원에서의 질소산화물 발생 특성에 대한 설명으로 맞는 것은?

① 질소산화물은 모두 고온 연소조건에서 공기중 질소의 산화에 의해 생성된다.

② 질소산화물의 배출을 효율적으로 줄이기 위해서는 우선 연료탈질이라는 연료대책부터 강구하는것이 좋다

③ 배출가스 중 질소산화물 처리를 하기 위해서 흡수법을 일반적으로 사용한다.

④ Thermal NOx에 의한 질소산화물 저감을 위해서 저온연소 및 저과잉공기 운전을 해야한다

 

답: 4번 

 

Q. 다음 중 연소 시 방출되는 NOx 를 저감하는 방법에 해당하지 않는 것은?

① 연소온도를 낮춘다. 

② 연료/공기의 비를 증가시킨다.

③ 촉매를 이용한다. 

④ 연료분사기 구조를 개선한다.

 

답: 3번

 

Q. 연소시설에서 NOx 생성 저감법에 대한 내용 중 옳지 않은 것은?

① 연소과정에서 과잉공기량을 가능한 한 줄이도록 한다

② 연소구역주위의 표면으로 열을 전달시킴으로써 1차 화염구역을 냉각시킨다

③ 1차연소영역에서 이론적으로 필요한 공기량의 90 %정도만 버어너에 공급하고 나머지는 2차로 주입한다

④ 고온영역에서의 가스 체류 시간을 증가시킨다

⑤ 산소가 결핍되어있는 배기가스를 연소실로 재순환시켜 사용한다.

 

답: 4번 

 

● 일산화질소, NO
- 발생원에서 처음 배출되는 질소 산화물은 일산화질소가 압도적으로 많다.(90%)
- 공기중에서 쉽게 산화되어 NO2로 되고, 독성도 NO2가 훨씬 크다
- 인체에 대한 작용은 CO의 작용과 비슷하지만, 독성은 CO보다 큼
- 혈액중의 Hb와의 결합력이 CO 보다 수백배 강하다
- 대기 중 체류시간: 2~5일

● 이산화질소, NO2
- 적갈색, 자극성, 질식성 기체
- 독성은 NO보다 5-7배 강하다
- 부식성이 있다
- 연소과정에서 직접 배출되기도 하나 그 양은 NOx 중 약 5% 이하
- 약 1ppm 이상 존재할 경우 육안으로 감지할 수 있다
- 대기 중 체류시간: 2~5일
- 해안지역에서 해염입자와 반응하여 질산염을 생성하여 대기 중에 제거된다
- 광화학스모그의 원인물질이다
- 기도를 자극해 기관지 통기저항을 증대시킴

● 아산화질소, N2O
- 미생물의 활동에 의해 생성
- 흡입 마취성이 있는 무색, 무취 가스
- 대기 중 체류시간: 20~100년
- N2O 는 대류권에서 온실가스로, 성층권에서는 오존층 파괴 물질
- 성층권에서 N2O 는 오존과 반응하여 NO를 생성한다.
- 수용성이나 NO보다는 용해도가 낮으며 일명 ‘웃음기체’라고도 한다

 

● 일산화질소, NO

- 발생원에서 처음 배출되는 질소 산화물은 일산화질소가 압도적으로 많다.(90%)

- 공기중에서 쉽게 산화되어 NO2로 되고, 독성도 NO2가 훨씬 크다

- 인체에 대한 작용은 CO의 작용과 비슷하지만, 독성은 CO보다 큼

- 혈액중의 Hb와의 결합력이 CO 보다 수백배 강하다

- 대기 중 체류시간: 2~5일

 

● 이산화질소, NO2

- 적갈색, 자극성, 질식성 기체

- 독성은 NO보다 5-7배 강하다

- 부식성이 있다

- 연소과정에서 직접 배출되기도 하나 그 양은 NOx 중 약 5% 이하

- 약 1ppm 이상 존재할 경우 육안으로 감지할 수 있다

- 대기 중 체류시간: 2~5일

- 해안지역에서 해염입자와 반응하여 질산염을 생성하여 대기 중에 제거된다

- 광화학스모그의 원인물질이다

- 기도를 자극해 기관지 통기저항을 증대시킴

 

● 아산화질소, N2O

- 미생물의 활동에 의해 생성

- 흡입 마취성이 있는 무색, 무취 가스

- 대기 중 체류시간: 20~100년

- N2O 는 대류권에서 온실가스로, 성층권에서는 오존층 파괴 물질

- 성층권에서 N2O 는 오존과 반응하여 NO를 생성한다.

- 수용성이나 NO보다는 용해도가 낮으며 일명 ‘웃음기체’라고도 한다

 

● 질소산화물 발생방지법

① 저질소성분의 우선연소: 가스-중유-석탄 순으로 연소 시킴

② 저산소연소: 과잉 공기량을 줄여 질소산화물의 발생량을 감소시키는 방법

③ 저온도연소: 주입하는 공기의 예열온도를 조절하여 질소산화물 발생량 줄임

④ 배기가스재순환:　불꽃의 최고온도가 낮아져 질소 산화물의 생성량이 줄어든다.

⑤ 버너 및 연소실의 구조개량

⑥ 수중기분무: 화로내에 물이나 수증기를 분무하여 산소와 수소를 분해시키면 흡열반응을 일으키는 동시에 둥근 화염을 형성시켜 NOx 발생을 방지한다.

⑦ 질소산화물의 처리방법: 건식법, 습식법

- 건식법: 선택적 촉매환원법(SCR)-배연탈질에 대한 대표적인 처리법, 선택적 무촉매환원법(SNCR), 무촉매환원법

○ 선택적 촉매환원법(SCR)

- 배연탈질에 대한 대표적인 처리법

- 최적운전조건 온도는 대략 300℃ 정도이다.

- 효율이 높은 편이나 촉매를 사용하여 비용이 높고 촉매독에 피해를 입지 않도록 조심하여야 한다.

- 다이옥신의 분해도 가능한 것으로 알려져 있다.

- 습식법: 물 또는 알칼리 수용액의 흡수법, 황산흡수법