• 제목/요약/키워드: $CO_2$ Absorption

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이소프로판올을 포함한 디에틸렌트리아민 상분리 흡수제의 CO2 흡수 특성 (Effect of Isopropanol on CO2 Absorption by Diethylenetriamine Aqueous Solutions)

  • 이화영;석창환;홍연기
    • 청정기술
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    • 제27권3호
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    • pp.255-260
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    • 2021
  • 아민 수용액을 이용한 CO2 포집 공정의 문제점은 재생에 따른 높은 에너지 요구량이다. 이러한 단점을 극복하기 위해서 본 연구에서는 디에틸렌트리아민(diethylenetriamine, DETA) 수용액에 이소프로판올(isopropanol, IPA)을 도입한 상분리 흡수제 적용에 따른 CO2 포집 특성을 고찰하였다. 20 wt% DETA 수용액에서 IPA 조성이 20 wt%를 이상이 되면 CO2를 흡수함에 따라 흡수제의 상이 CO2-농축상과 CO2-희박상으로 액-액 분리된다. 그 이유는 CO2와 DETA가 반응하여 형성된 염의 IPA에 대한 낮은 용해도 때문이다. DETA 수용액에서 IPA 조성이 증가하면 CO2-희박상의 부피에 대한 CO2-농축 상의 부피비가 증가하게 되고 이에 따라 CO2-희박상에서의 CO2 농축 정도가 높아지게 된다. 20 wt% DETA + IPA + 물 흡수제를 이용하여 흡수탑에서 CO2를 흡수한 결과 20 wt% DETA 수용액 흡수제에 비해 CO2 흡수능 및 흡수속도가 모두 높은 것으로 확인되었다. DETA + IPA + 물로 구성된 상분리 흡수제를 CO2 포집에 적용할 경우 상분리 따른 CO2 농축과 CO2-농축상의 부피 감소에 따른 재생에너지 저감을 기대할 수 있다.

AMP에 Piperazine을 첨가한 CO2 흡수 동역학 (Kinetics of the Reaction of Carbon Dioxide with AMP and Piperazine)

  • 장상용;송주석;조상원;오광중
    • 대한환경공학회지
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    • 제22권3호
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    • pp.485-494
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    • 2000
  • 지구 온난화에 대하여 55% 이상의 영향을 미치는 $CO_2$ 제어에 관심이 고조되고 있는 가운데 $CO_2$ 저감을 위한 새로운 기술들이 개발중이다. 특히 저농도의 $CO_2$ 분리 및 회수를 위해서는 화학적 흡수법이 유용하다 본 연구에서는 입체적으로 감추어진 아민 AMP(2-Amino-2-Methyl-1-Propanol)에 piperazine을 첨가한 혼합흡수제를 이용하여 stirred vessel 에서 $2.0kmol/m^3$ AMP수용액에 piperazine의 농도 $0{\sim}0.4kmol/m^3$, 반응온도 $30{\sim}70^{\circ}C$. $CO_2$ 분압 10.130~20.260 kPa등의 조건에서 실험을 하여 $CO_2$와 혼합흡수제간의 동역학적 특성을 조사하여 다 음과 같은 결론을 얻었다. 1) 온도가 싱승함에 따라 piperazine을 첨가한 흡수제와 첨가하지 않은 흡수제 사이의 흡수속도 차이가 더욱 크게 나타났으며 이 사실은 piperazine의 활성화에너지 57.147 kJ/mol이 AMP의 활성화에너지 $E_2$ 41.7 kJ/mol보다 크기 때문에 고온으로 갈수록 흡수속도에 대한 piperazine의 가여도가 증가하기 때문인 것으로 판단된다. 2) 단일 흡수제 AMP $2.0kmol/m^3$에 piperazine 농도를 $0.4kmol/m^3$까지 첨가시켰을 때 단일 AMP 흡수제에 대해 $30^{\circ}C$ 에서 최소 6.33%, $70^{\circ}C$에서 최대 12% 정도의 흡수속도 향상을 얻을 수 있으므로 신흡수제의 반응성괄 비교해 볼 때 기존의 흡수제보다 우수하다고 볼 수 있다. 3) 혼합흡수제의 $CO_2$ 실험에서 piperazine과 $CO_2$와의 반응속도 상수는 30, 40, 50, $70^{\circ}C$에서 각각 217.21, 420.46, 707.00, $3162.167m^3/kmol{\cdot}s$였으며 MDEA에 piperazine을 첨가하여 행한Xu 실험에서 30, 40, 55, $70^{\circ}C$에서 얻은 1867, 367.32. 693.01, $2207.65m^3/kmol{\cdot}s$값과 비교하여 볼 때 $30{\sim}70^{\circ}C$ 모든 범위에서 높게 나타났으며 AMP와 piperazine의 혼합흡수제에서 piperazine 반응속도상수 $k_p$는 In $k_p$=28.324-6934.7/T로 표현된다.

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$Mg_{0.15}Zn_{0.85}Te$$Mg_{0.15}Zn_{0.85}Te:Co^{2+}$ 단결정의 광흡수 특성 (Optical absorption of $Mg_{0.15}Zn_{0.85}Te$ and $Mg_{0.15}Zn_{0.85}Te:Co^{2+}$ single crystal)

  • 전용기
    • 한국결정성장학회지
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    • 제9권2호
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    • pp.180-184
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    • 1999
  • 수집 Bridgman 법을 이용하여 $Mg_{0.15}Zn_{0.85}Te$$Mg_{0.15}Zn_{0.85}Te:Co^{2+}$(0.001%) 단결정을 성장시켰다. 성장된 시료들에 대하여 광흡수 특성을 연구하였다. 광흡수결과 $Mg_{0.15}Zn_{0.85}Te$단결정에서는 exciton과 관련된 흡수 peak들이 나타났으며, 이 peak들은 온도증가와 함께 장파장쪽으로 이동하였고, 100K이상의 온도에서 excitionic band gap의 온도계수 $-5.8{\times}10^{-4}\;eV/K$eV/K 이었다. $Mg_{0.15}Zn_{0.85}Te$ : $Co^{2+}$단결정에서는 $Co^{2+}$이온에 기인된 $A-band:^4A_2(^4F) {\to}^4T_1(^4F),\; B-band:\; ^4A_2(^4F){\to}^4T_1(^4P)$의 intracenter 전이와 흡수단 부근에서 charge transfer에 기인한 photoionization transition에 관련된 C-band를 6--~770nmdnk 파장영역에서 관측하였다. 이들을 결정장 이론과 Lucovsky formular에 의해 결정장 매개변수와 Racah 매개변수, 전하이동 에너지 값을 결정하였다.

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Performance improvement of countercurrent-flow membrane gas absorption in a hollow fiber gas-liquid membrane contactor

  • Ho, Chii-Dong;Sung, Yun-Jen;Chen, Wei-Ting;Tsai, Feng-Chi
    • Membrane and Water Treatment
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    • 제8권1호
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    • pp.35-50
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    • 2017
  • The theoretical membrane gas absorption module treatments in a hollow fiber gas-liquid membrane contactor using Happel's free surface model were obtained under countercurrent-flow operations. The analytical solutions were obtained using the separated variable method with an orthogonal expansion technique extended in power series. The $CO_2$ concentration in the liquid absorbent, total absorption rate and absorption efficiency were calculated theoretically and experimentally with the liquid absorbent flow rate, gas feed flow rate and initial $CO_2$ concentration in the gas feed as parameters. The improvements in device performance under countercurrent-flow operations to increase the absorption efficiency in a carbon dioxide and nitrogen gas feed mixture using a pure water liquid absorbent were achieved and compared with those in the concurrent-flow operation. Both good qualitative and quantitative agreements were achieved between the experimental results and theoretical predictions for countercurrent flow in a hollow fiber gas-liquid membrane contactor with accuracy of $6.62{\times}10^{-2}{\leq}E{\leq}8.98{\times}10^{-2}$.

국지예보모델과 위성영상을 이용한 극상림 플럭스 관측의 공간연속면 확장 및 우리나라 산림의 일일 탄소흡수능 격자자료 산출 (Gridded Expansion of Forest Flux Observations and Mapping of Daily CO2 Absorption by the Forests in Korea Using Numerical Weather Prediction Data and Satellite Images)

  • 김근아;조재일;강민석;이보라;김은숙;최철웅;이한림;이태윤;이양원
    • 대한원격탐사학회지
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    • 제36권6_1호
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    • pp.1449-1463
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    • 2020
  • 최근 지구온난화에 따른 기후변화 문제의 심각성이 커지면서 국가 온실가스 배출량을 상쇄시킬 수 있는 산림의 탄소흡수에 대한 중요성이 높아지고 있으며, 기후변화협약에 따라 국가의 산림 탄소흡수량을 국지적인 수준에서 과학적이고 정밀하게 산출할 것이 요구되고 있다. 본 연구에서는 위성영상과 일기상 자료를 함께 활용함으로써 산림 광합성의 민감한 일변화를 반영하고, 안정된 산림으로서 대표성을 가지는 광릉숲(Gwangneung Forest) 극상림(climax forest)의 플럭스관측 자료를 참조하여 GPP(gross primary production) 재현 모델을 수립하고, 수종 및 임령에 따른 탄소흡수량 조견표를 적용하여, 우리나라의 국지지역에 최적화된 Tier 2.5 수준의 일일 탄소흡수능 격자자료를 산출하였다. 2013년 1월 1일부터 2015년 12월 31일까지 1,095일간의 실험에서, 일일 기준탄소흡수능(reference amount of CO2 absorption, RACA) 산출 모델은 상관계수 0.948의 높은 정확도를 나타냈으므로, 향후 Tier 3 수준의 일일 실제탄소흡수능(actual amount of CO2 absorption, AACA)을 정확히 산출하기 위해서는 장기간의 상세산림조사 자료와의 결합이 필요할 것이다.

연소기체로부터 CO2 회수를 위한 건식 유동층 흡수-재생 공정의 고체순환 모사 (Modeling of Solid Circulation in a Fluidized-Bed Dry Absorption and Regeneration System for CO2 Removal from Flue Gas)

  • 최정후;박지용;이창근;조성호;손재익;류청걸;김상돈
    • Korean Chemical Engineering Research
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    • 제43권2호
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    • pp.286-293
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    • 2005
  • 기체 수송층 흡수탑과 기포 유동층 재생탑으로 구성된 $CO_2$ 회수 공정에 대한 해석의 첫 단계로 이 공정에서 고체 순환특성을 해석하였다. 흡수제 고체 입자에 대한 입도별 물질수지를 해석하여 공정의 흐름에서 고체 흐름량과 입도 분포를 결정하였다. 실험실 규모 공정(흡수탑: 직경 25 mm, 높이 6 m; 재생탑: 직경 0.1 m, 높이 1.2 m)에서 고체순환특성을 모사하였다. 흡수탑의 입도분포는 재생탑의 입도분포와 거의 같았다. 흡수탑에서 유속과 정체층 높이가 증가함에 따라서 고체순환량과 새 흡수제 주입량은 증가하였다. 반면에 흡수탑 내 입자의 평균입경은 감소하였다. 흡수탑사이클론의 절단입도가 증가함에 따라서 고체순환속도는 감소하였으며, 새 흡수제 주입속도와 흡수탑 내 입자의 평균 입경은 증가하였다. 흡수제 입자의 마모계수가 증가함에 따라서 고체순환속도는 증가하고, 새 흡수제 주입속도는 증가하며, 흡수탑 내 입자의 평균입경은 감소하였다.

(H2O-Piperidine-CO2) system에서 piperidine 유도체의 작용기 위치에 따른 이산화탄소 흡수특성 연구 (The Effect of Functional Group Position of the Piperidine Derivatives on the CO2 Absorption Characteristics in the (H2O-Piperidine-CO2) System)

  • 최정호;윤성희;김영은;윤여일;남성찬
    • Korean Chemical Engineering Research
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    • 제53권1호
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    • pp.57-63
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    • 2015
  • 본 연구에서는 기-액 평형장치와 반응열 측정장치를 이용하여 2-methylpiperidine (2MPD), 3-methylpiperidine (3MPD), 4-methylpiperidine (4MPD) 흡수제의 이산화탄소 흡수특성을 연구하였다. 기-액 평형장치를 이용하여 각 흡수제의 이산화탄소 흡수능을 알아보았고, 흡수평형 후의 흡수액을 핵자기공명장치(nuclear magnetic resonance spectroscopy: NMR)로 분석하여 종 형성을 확인하였다. 추가적으로 반응열 측정장치를 이용하여 흡수능에 따른 반응열을 제시하였다. 실험결과 2MPD, 3MPD, 4MPD 흡수제는 작용기 위치에 따라 다른 특성을 나타내었다. Ortho 위치에 메틸기를 가진 2MPD는 입체장애효과로 인하여 흡수반응에서 특이성이 나타났으나 3MPD와 4MPD는 ($H_2O$-piperidine-$CO_2$) 시스템에서 반응 특이성이 나타나지 않았다.

토지피복도와 임상도를 이용한 제천시의 이산화탄소 분포 추정 (Spatial Distribution of CO2 Absorption Derived from Land-Cover and Stock Maps for Jecheon, Chungbuk Province)

  • 전정배;나상일;윤성수;박종화
    • 농촌계획
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    • 제19권2호
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    • pp.121-128
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    • 2013
  • The greenhouse gas emission according to the energy consumption is the cause of global warming. With various climates, it is occurs the direct problems to ecosystem. The various studies are being to reduce the carbon dioxide, which accounts for more than 80% of the total greenhouse gas emissions. In this study, estimate the carbon usage using potential biomass extracted from forest type map according to land-use by satellite image, and estimate the amount of carbon dioxide, according to the energy consumption of urban area. The $CO_2$ adsorption is extracted by the amount of forest based on the direct absorption of tree, the other used investigated value. The $CO_2$ emission in Jecheon was 3,985,900 $TCO_2$ by energy consumption. At the land cover classification, the forest is analyzed as 624,085ha and the farmland is 148,700ha. The carbon dioxide absorption was estimated at 1,834,850 Tons from analyzed forest. In case of farmland, it was also estimated at 706,658 Tons.

흰 쥐에 있어서 식이내 상이한 수준의 팩틴이 비타민 B$_{12}$의 흡수에 미치는 영향 (The Effect of Various Levels of Pectin on the Absorption of Vitamin B$_{12}$ in Rats)

  • Kim, Jung-In
    • Journal of Nutrition and Health
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    • 제23권6호
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    • pp.427-433
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    • 1990
  • 식이내 상이한 수준의 펙틴이 비타민 B$_{12}$의 흡수에 미치는 영향을 조사하였다. 무섬유식이를 섭취해온 흰쥐를 비타민 B$_{12}$흡수 정도를 측정하려는 전날, 무섬유, 2% 펙틴, 5% 펙틴, 그리고 10% 펙틴 식이군으로 나누었다. 다음날, 동물이 각기 배정된 식이를 섭취하는 동안, 57-Co-비타민 B$_{12}$를 구강으로 섭취시켜 그 흡수 정도를 측정하였다. 무섬유 식이와 비교하여 볼 때, 5%와 10% 펙틴 식이는 비타민 B$_{12}$의 흡수를 유의적으로 감소시켰다. 펙틴의 섭취량은 비타민 B$_{12}$의 흡수와 역상관 관계를 나타내었다.

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$Cd_4GeSe_6$$Cd_4GeSe_6:Co^{2+}$ 단결정의 광전도도 특성 (Photoconductivity spectra of undoped and co-doped $Cd_4GeSe_6$ single crystals)

  • 김덕태
    • E2M - 전기 전자와 첨단 소재
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    • 제9권2호
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    • pp.152-158
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    • 1996
  • Optical absorption and photoconductivity spectra of undoped and Co-doped Cd$_{4}$GeSe$_{6}$ single crystals, grown by the chemical transport reaction using iodine as a transporting agent, were investigated. At 20K, the optical energy gaps of the single crystals are 1.934eV for Cd$_{4}$GeSe$_{6}$ and 1.815eV for Cd$_{4}$GeSe$_{6}$ :Co$^{2+}$. The photoconductivity spectra of these single crystals were closely investigated over the temperature range 20-290K. At 20K, the photoconductivity peaks were located at 1.797eV, 1.347eV for Cd$_{4}$GeSe$_{6}$ and 1.815eV, I,.57eV, 1.46eV and 1.38eV for Cd$_{4}$GeSe$_{6}$ :Co$^{2+}$, respectively.ely.

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