In this study, mixing of liquid spray in a gas flow was simulated by using carbonated water in a wind tunnel. To stimulate the mixing performance, a set of static mixers and an array of atomizers were used. The degree of mixing was measured by using a gas analyzer at the exit of the duct and at the selected inner points under various conditions with the static mixer. The effect of static mixer in mixing was found to dependent on the speed of the gas flow, and the geometric shape of the mixer design. The significance of this experimental investigation was discussed with possible application in designing a direct liquid injection into the flow gas treatment system of large scale power generating boilers; a selective catalytic reduction of $NO_x$.
현재 대부분의 대형 발전소나 소각로에서는 탈질설비로 선택적 촉매 환원법(SCR)을 사용하고 있다. SCR사용에는 기화된 암모니아를 환원제로 사용하고 있기 때문에 액체 암모니아를 저장하는 공간과 기화기, 희석계통이 따로 필요하게 된다. 본 연구에서는 연소가스와 분무 액적과의 혼합을 풍동에서 탄산수를 분사함으로 모사하였다. 분무액적의 분사와 기화가 동시에 이루어 져야 되기 때문에 혼합효율을 높이기 위해 고정식 혼합기와 분무장치를 사용하였다. 혼합 정도는 풍동의 출구와 풍동 내부의 특정 지점에서 고정식 혼합기의 특징과 유속을 바꿔가면서 측정하였다. 고정식 혼합기의 혼합 촉진 효율은 유속과 고정식 혼합기의 기하학적 형상에 의존한다. 본 실험적 연구의 목적은 현재 대규모 발전소나 소각로에서 채용하는 가스상태로 환원제를 주입하는 방식의 후처리 장치인 SCR장치를 액상의 환원제를 직접 분사하는 설비로 대체하여 액상으로 보관하는 환원제를 기화시키는데 드는 비용과 부가 설비들을 줄일 수 있는 가능성을 살펴보는데 있다.
