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카본블랙 제조 부생가스의 폭발 특성연구
A Study on the Explosion Characteristics of by Product Gas of Carbon Black Manufacturing Process

오규형   (호서대학교 소방방재학과UU0001560  ); 이성은   (호서대학교 대학원UU0001560  );
  • 초록

    카본블랙 제조공정에서 발생되는 부생가스의 폭발한계와 폭발특성을 연구하였다. 부생 가스의 75% 가량은 수분과 질소였으며 가연성 성분으로는 수소를 비롯한 메탄, 아세틸렌, 일산화탄소 등을 포함하고 있어 연료로 활용하고 있다. 부생 가스중의 가연성 가스 성분들에 의해 공정상에 폭발 및 연소의 위험이 있다. 실험결과 얻어진 폭발한계범위는 17.1%에서 70.7%였으며 르샤틀리에 법칙을 이용하여 예측한 값과는 상당한 차이가 있었다. 또한 폭발특성 실험 결과 폭발압력은 최대 $5.4kg/cm^2$ 이었고 평균 폭발압력 상승속도는 $39.2kg/cm^2/s$ 였다. 이러한 결과들은 부생 가스의 취급 및 이용에 따른 폭발이나 화재 사고시 공정과 시설 등에 치명적인 손상을 입힐 수 있으므로 가스폭발 방지 및 방호조치가 필요하다.


    Explosion range and explosion characteristics of by product gas from carbon black manufacturing process were studied. About 75% of the by product gas were composed with water vapour and nitrogen. And the combustible component in the gas were hydrogen, methane, acetylene and carbon mono-oxide. Because of the combustible components in the by product gas there are explosion hazards in the gas handling process. Explosion range of the gas by experiment was from 17.1% to 70.7% and the value has considerable difference with the calculated value from Lechatelier law. Explosion pressure of the gas was $5.4kg/cm^2$ and the average explosion pressure rise rate was $39.2kg/cm^2/s$ . Based on the experimental result we can expect that a explosion or fire accident during the handling the gas can make a severe loss, therefore there should be a explosion prevention or protection measures in the gas handling process.


  • 주제어

    Carbon black .   Gas explosion .   Explosion pressure .   Pressure rise rate.  

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    2. 1997 "내압방폭을 위한 Safe Gap의 측정에 관한 연구" 한국가스학회지 = Journal of the Korean institute of gas 1 (1): 1~6    
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    4. 1999 "밀폐 공간내 Block에 의한 폭발특성 변화에 관한 연구" 한국가스학회지 = Journal of the Korean institute of gas 3 (3): 23~28    
    5. 1999 "실내 LPG 누출시 폭발특성에 관한 연구" 한국가스학회지 = Journal of the Korean institute of gas 3 (3): 51~57    
    6. 2001 "화학 공정에서의 폭발 방지 시스템의 기능과 한계" 산업안전기술지 = Bulletin of the Korean Institute for Industrial Safety 1 (1): 11~16    
    7. 2003 "불균일 농도 LPG의 폭발 특성에 관한 연구" 한국화재소방학회 논문지= Fire Science and engineering 17 (4): 111~116    
    8. 2004 "Whirl Fire와 Pool fire의 화염 거동에 관한 연구" 한국안전학회지 = Journal of the Korean Society of Safety 19 (3): 45~50    
    9. 2004 "수소와 액화석유 가스의 공기혼합기의 폭발 후 화재로 전이 연구" 한국안전학회지 = Journal of the Korean Society of Safety 19 (4): 150~154    
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