• 제목/요약/키워드: $CH_4$ Selectivity

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접촉연소식 가스 센서의 검지특성 (Detecting Characteristics of Catalytic Combustible Gas Sensor)

  • 박찬원;원창섭;유영한;안형근;한득영
    • 한국전기전자재료학회논문지
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    • 제13권10호
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    • pp.865-870
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    • 2000
  • In this paper, catalytic combustible gas sensor was fabricated and tested under flammable gases such as CH$_4$and $C_4$H$_{10}$by using Pt coil as a heater and/or temperature sensing element. Fine $Al_2$O$_3$powder was used for a bead and Pt, Pd noble metal powder for a catalyst. Resistance variation of Pt wire was traced by the changes of the gas concentrations in a chamber. Output voltage was then monitored to obtain the gas concentration from the resistance variation. In this experiment, MgO was used to protect cracks in the based and TiO$_2$to increase the sensitivity of the sensors. Water glass was also added to enhance the selectivity to the combustible gases.s.

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바이오가스 개질을 위한 글라이딩 아크 플라즈마 개질 시스템 개발 (Development of a Gliding Arc Plasma Reforming System to Produce Hydrogen Form Biogas)

  • 김성천;양윤철;전영남
    • 공업화학
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    • 제20권4호
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    • pp.423-429
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    • 2009
  • 본 연구의 목적은 바이오가스를 이용하여 고농도 수소 생산과 CO 제거가 가능한 글라이딩아크 플라즈마 개질 시스템의 개발이다. 이를 위하여 수성가스 전이반응기는 수증기 주입량 변화,촉매층 온도 변화에 대하여, 선택적 산화반응기는 촉매층 온도변화, 공기주입량에 대하여 실험을 진행하였다. 기준조건은 S/C 비 3, 촉매층 온도 $700^{\circ}C$, 전체가스량 16 L/min, 입력전력 2.4 kW, 바이오가스 구성비($CH_4$ : $CO_2$ ) 6 : 4이다. 이때의 실험결과는 HTS의 최적조건은 S/C비 3, 반응온도 $500^{\circ}C$, LTS의 최적조건은 S/C 비 2.9, 반응온도 $300^{\circ}C$이다. 또한 PROX I단의 최적조건은 각각 공기유입량 300 mL/min, $190^{\circ}C$, PROX II단의 최적조건은 공기유입량 200 mL/min, $190^{\circ}C$을 나타내었다. 반응기를 모두 지난 후의 합성가스는 $H_2$ 수율 55%, $CH_4$ 전환율 97%, $CO_2$ 전환율 97%, CO 선택도는 0%로 바이오가스를 개질하여 생성된 합성가스는 높은 수율을 나타내며, CO 선택도는 0%를 나타내었다.

SOFC anode용 나노구형 Ni(1-x)-M(x=0~0.15)(M=Co, Fe) alloy 분말 합성 및 그 특성 (Synthesis and Characterization of Spherical Nano Ni(1-x)-M(x=0~0.15)(M=Co, Fe) Alloy Powder for SOFC Anode)

  • 이민진;최병현;지미정;안용태;홍선기;강영진;황해진
    • 한국세라믹학회지
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    • 제51권4호
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    • pp.367-373
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    • 2014
  • In this study, the reducing agent hydrazine and precipitator NaOH were used with $NiCl_2$ as a starting material in order to compound Ni-based material with spherical nano characteristics; resulting material was used as an anode for SOFC. Synthetic temperature, pH, and solvent amounts were experimentally optimized and the synthesis conditions were confirmed. Also, a 0 ~ 0.15 mole ratio of metal(Co, Fe) was alloyed in order to increase the catalyst activation performance of Ni and finally, spherical nano $Ni_{(1-x)}-M_{(x=0{\sim}0.15)}$(M = Co, Fe) alloy materials were compounded. In order to evaluate the catalyst activation for hydrocarbon fuel, fuel gas(10%/$CH_4$+10%/Air) was added and the responding gas was analyzed with GC(Gas Chromatography). Catalyst activation improvement was confirmed from the 3% hydrogen selectivity and 2.4% methane conversion rate in $Ni_{0.95}-Co_{0.05}$ alloy; those values were 4.4% and 19%, respectively, in $Ni_{0.95}-Fe_{0.05}$ alloy.

촉매량의 Piperidine-1-oxyl과 NaOCl계에서 벤질 에테르 유도체들의 산화 반응 (Oxidation of Benzyl Ethers in Sodium Hypochlorite Mediated Piperidine-1-oxyl System)

  • 조남숙;박찬헌
    • 대한화학회지
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    • 제39권8호
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    • pp.657-665
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    • 1995
  • 여러가지 비대칭 벤질 에테르들과 벤질 알킬 에테르들을 $CH_3CO_2Et$-NaOCI수용액(6.6 mol eq.)의 2상 용매계에서 4-methoxy-2, 2, 6, 6,-tetramethylpiperidine-1-oxyl(0.03 mol eq., 4-methoxy-TEMPO)을 이용하여 산화시키면 벤조에이트로 산화가 일어난다. 4-methoxy-TEMPO는 2차 산화제인 NaOCI에 의하여 본반응의 산화제인 N-oxo-4-2, 2, 6, 6, -tetramethyl-piperidium 염(N-oxoammonium 염)으로 변환된다. N-oxoammonium 염은 에테르를 산화시키고 N-hydroxy-4-methoxy-2, 2, 6, 6,-tetramethylpiperidine(hydroxyamine)으로 환원된다. Hydroxy-amine은 NaOCI에 의하여 N-oxoammonium 염으로 순환 재생되므로 4-methoxy-TEMPO는 촉매량 사용하였다. 이 반응은 또한 조촉매인 KBr(0.03 mol eq.)가 필수적이고 반응 중 pH는 8.0 이하로 유지되어야 한다. 0 - 5$^{\circ}C$의 반응 온도로 2.5시간 반응시키면 대부분 벤조에이트로 산화 되었다. 벤질 알킬 에테르들의 선택성 산화는 수소의 산도와 알킬기의 입체효과에 영향을 받음이 고찰되었다.

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금속 산화물 촉매를 이용한 메탄의 Oxidative Coupling 반응 (Oxidative Coupling of Methane by Metal Oxide Catalysts)

  • 김형진;편무실;박홍수;함현식
    • 공업화학
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    • 제4권4호
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    • pp.807-813
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    • 1993
  • 메탄의 직접 전환 기술 중 하나인 OCM(oxidative coupling of methane) 반응을 수행하였다. 사용한 금속 산화물 촉매는 Li/MgO와 Pb/MgO이었다. 온도에 따른 촉매의 반응성을 알아보기 위해 600, 700, $800^{\circ}C$에서 반응을 행하였으며, 반응물 혼합비(메탄:산소)에 따른 반응성, 전환율 및 선택도를 알아보기 위해 $700^{\circ}C$에서 혼합비를 2:1 및 1:1로 하여 실험을 하였다. 그 결과 7wt% Li/MgO 촉매의 경우 반응온도 $700^{\circ}C$이고 혼합비가 2:1일 때 메탄의 전환율과 $C_2$화합물의 선택도가 각각 20%, 65% 정도로서 우수한 반응성을 보임을 알 수 있었다. 7wt% Li/MgO 촉매의 경우 $700^{\circ}C$에서 혼합비가 1:1일 때 메탄의 전환율은 30%로 증가했으나 $C_2$화합물의 선택도는 45%로 감소하였다. Pb/MgO 촉매는 Li/MgO 보다 낮은 선택도를(25%) 나타내었다.

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소수성 파라메터를 적용한 알킬벤젠류의 역상컬럼내의 용출거동 예측 (Prediction of Retention Behavior of Alkyl Benzenes by Hydrophobicity Parameters in Reversed-Phase Column)

  • 이창영;박명용;이용문
    • 약학회지
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    • 제53권5호
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    • pp.281-285
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    • 2009
  • The retention of solutes in reversed-phase high-performance liquid chromatography depends on their hydrophobicity. Although the retention behaviors of alkyl benzenes have been reported so far, quite a few authors have mentioned the retention behavior of alkyl benzenes with plural hydrophobicity parameters. In this sense, we were interested in the retention behaviors of alkyl benzenes having benzene moiety and increasing alkyl chain. In this study, we therefore investigated the retention behavior of alkyl benzenes in reversed-phase high-performance liquid chromatography in order to obtain information concerning the effects of the aromatic moiety and the carbon chain on the retention mechanism by comparing their capacity factor (k') in relation to the carbon chain length. The eluent acetonitrile ($CH_3CN$) showed high selectivity on alkyl benzenes, showing the high difference of capacity factor (${\Delta}log\;k'$) between toluene and octyl benzene. Indeed, the ${\Delta}log\;k'$ of 80% $CH_3CN$ represented 1.42- and 4.25-times longer than 90% MeOH and 60% THF, respectively. The hydrophobicity parameters, van der Waals volume, bond constant, partition constant, $\pi$-energy effect and enthalpy were evaluated with the capacity factor (k') of alkyl benzenes eluted on 80% CH3CN, 90% MeOH and 60% THF, respectively. The best eluent for predicting retention behavior of alkyl benzenes was 90% MeOH ($R^2$ 0.999). The three parameters, van der Waals volume, bond constant and partition constant were well coincident to log k' by increasing alkyl benzenes. However, $\pi$-energy effect and enthalpy were severely disagreeable. Taken together, van der Waals volume, bond constant and partition constant were a reliable parameters to predict the retention behaviors of alkyl benzenes on reversed-phase column.

2단계 열화학 메탄 개질을 위한 Cu/Fe/Zr-혼합 산화물 매체 내 Cu 첨가 효과 (Effect of Cu Addition in Cu/Fe/Zr-Mixed Metal Oxide Mediums for Two-step Thermochemical Methane Reforming)

  • 차광서;김홍순;이동희;조원준;이영석;김영호
    • 공업화학
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    • 제18권6호
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    • pp.618-624
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    • 2007
  • Cu/Fe/Zr 혼합 산화물 매체 상에서의 2단계 열화학 메탄 개질 반응을 고정층 적외선 반응로를 이용하여 수행했다. 첫 번째 단계에서 금속 산화물은 CO, $H_2$ 및 환원된 금속 산화물을 생성하기 위하여 1173 K의 온도에서 메탄으로 환원되었다. 두번째 단계에서 환원된 금속 산화물은 $H_2$와 금속 산화물을 생성하기 위하여 973 K의 온도에서 재산화되었다. 본 연구에서는 Cu/Fe/Zr 혼합 산화물 내 Cu 첨가량에 따른 반응 특성과 사이클 반응을 평가하였다. Cu/Fe/Zr 혼합 산화물 매체 내 Cu 첨가량 증가에 따라 첫 번째 단계에서 $CH_4$ 전환율, $CO_2$로의 선택성 및 $H_2/CO$ 몰 비는 증가하였으며, CO로의 선택성은 감소하는 경향을 나타냈다. 한편, 두 번째 단계에서 $H_2$ 생성량은 Cu 첨가량 증가에 따라 감소하는 것으로 나타났다. Cu의 첨가량이 x = 0.7인 $Cu_xFe_{3-x}O_4/ZrO_2$ 매체는 내구성이 우수한 매체임을 지시하듯이 10회의 사이클 순환 반응에서 우수한 재생 성능을 나타냈다. 더 나아가 물 분해 단계에서 침적된 탄소의 가스화 반응은 매체 내 Cu 첨가에 의해 촉진되었다.

아크젯 플라즈마에서의 메탄개질의 최적화 (PROCESS OPTIMIZATION OF METHANE REFORMING IN ARC JET)

  • 황나경;이대훈;송영훈
    • 한국연소학회:학술대회논문집
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    • 한국연소학회 2006년도 제33회 KOSCO SYMPOSIUM 논문집
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    • pp.266-271
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    • 2006
  • Characteristic of partial oxidation of methane using arc-jet plasma by AC power is investigated. Arc-jet reactor used in this work is slightly modified from typical arc jet reactor so that it can make and sustain stable state of plasma. Methane conversion, selectivity of chemicals such as hydrogen and hydrocarbon materials in the product are analyzed. Parametric approach on the performance of the reactor or detail on the partial oxidation process is carried with $O_2/C$ ratio as parameter. In addition to the results, SED and arc length is changed to understand the effect of current-voltage correlation on the reforming performance and relative role of thermal process.

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CO2 Reforming of Methane over Co-Pd/Al2O3 Catalysts

  • Itkulova, Sh. S.;Zhunusova, K.Z.;Zakumbaeva, G.D.
    • Bulletin of the Korean Chemical Society
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    • 제26권12호
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    • pp.2017-2020
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    • 2005
  • The supported bimetallic Co-containing catalysts promoted by the different amount of noble metal (Pd) have been studied in the dry reforming of methane. The activity, selectivity, stability and resistance to the carbon deposition of Co-Pd/$Al_2O_3$ catalysts depend on both the catalyst composition and process conditions. It has been observed that the Co-Pd/$Al_2O_3$ catalysts produce the various oxygenates from $CO_2$ + $CH_4$ at moderate pressures.

Iron(II) Porphyrin 화합물을 이용한 산소 촉진 수송 (Electronic Effects of the Iron Porphyrin on $O_2/N_2$ Selectivity)

  • 임성욱;홍석인;유병수
    • 한국막학회:학술대회논문집
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    • 한국막학회 1992년도 추계 총회 및 학술발표회
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    • pp.39-40
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    • 1992
  • 분리막법이 기체 분리에 응용된후 에너지 소비의 절감, 열안전성 등과 같은 장점들로 인해 수소회수 및 $H_2/CO_2$의 비율조정, $CH_4/CO_2$ 분리, $O_2/N_2$의 분리 등에 이용되고 있다. 이러한 분리막의 특성은 투과도와 선택투과도에 의해 결정되어지는데, 이들은 서로 상반된 경향을 나타낸다. 즉 투과도가 높으면 선택투과도는 낮아지고, 선택투과도가 높으면 투과도는 감소하게 된다. 그러나 이러한 두가지 특성 모두를 높이기 위한 연구가 활발히 진행되고 있는데, 그 연구방향은 새로운 고분자의 합성 및 고분자의 개질, 복합재료의 개발, 액정, 촉진수송법 등으로 나눠질 수 있다. 이중 촉진수송이란 특정한 기체와 가역적 친화력 또는 흡착력을 갖는 운반체를 액체나 고체막에 분산시켜 원하는 특정 기체만을 선택택으로 수송하는 것을 말한다.

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