• 제목/요약/키워드: $CO_2$ Stream

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일일 10톤 DME 생산 Demo Plant에서의 분리정제 공정 (SEPARATION AND PURIFICATION PROCESS OF DEMO PLANT FOR 10TON PER DAY DME PRODUCTION)

  • 나영진;조원일;신동근;임계규
    • 한국가스학회:학술대회논문집
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    • 한국가스학회 2005년도 추계학술발표회 논문집
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    • pp.141-145
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    • 2005
  • DME (Di-Methyl Ether) is a new clean fuel and an environmental-friendly energy resource, also is recently increasing with an alternative interest because of the industrial use. DME has been shown to have excellent properties as a diesel fuel giving emission level better than ULEV standard. So it has been attracting considerable as an alternative diesel fuel. In this study, we carried out simulation of separation and purification process of demo plant for 101on per day DME production, which cause the effect that is important in productivity, from operation results of pilot plant for 50kg per day DME production. The liquefied stream, which was separated by gas-liquid separator after DME reactor, includes $CO_2$, DME, Methanol and $H_2O$. We established three distillation columns for separation and purification of the stream. $CO_2$ was extracted from the stream by first distillation column, DME was extracted by second column and Methanol was extracted by third column. We investigated and analyzed the effect which the actual operation variables cause in efficiency of process and optimized process, finally we got the DME of purity $100\%$.

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금속산화물 담지촉매상에서 연속 습식 TCE 분해반응 (Continuous Wet Oxidation of TCE over Supported Metal Oxide Catalysts)

  • 김문현;추광호
    • Korean Chemical Engineering Research
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    • 제43권2호
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    • pp.206-214
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    • 2005
  • $TiO_2$에 담지된 불균일 촉매상에서 ppm 수준으로 존재하는 수중 유기오염물질들을 제거하기 위한 모델반응으로 액상 trichloroethylene(TCE) 분해반응을 선정하였으며, 여러 반응변수의 동시제어가 가능하도록 디자인된 연속 흐름식 고정층 반응기 내에서 incipient wetness 기법으로 제조된 여러 전이금속 산화물 촉매들의 TCE 분해활성을 조사하였다. 선택된 반응조건에서 모델반응의 내부확산저항은 없었으며, $36^{\circ}C$의 반응온도에서 촉매표면에 흡착에 의한 액상 TCE 제거된 정도는 무시할 만하였고 촉매반응에 의해서만 제거될 수 있었다. TCE 제거반응에 대한 촉매들의 활성 및 반응시간에 따른 분해효율의 의존성은 사용된 금속 산화물 및 담지체의 종류에 따라 달라지는 것으로 나타났다. 5 wt.% $CoO_x$/$TiO_2$ 촉매는 본 대상반응에 대하여 가장 우수한 활성을 갖는 것으로 나타났으며, 반응시간의 경과 정도에 따라 TCE 분해효율이 점진적으로 증가하여 안정되는 전이구간의 존재를 확인할 수 있었다. 이와 같은 촉매활성의 반응시간 의존성은 반응 초기와 일정시간 경과 후의 $TiO_2$ 표면에 존재하는 $CoO_x$의 표면구조가 상이할 뿐만 아니라 반응시간 경과와 함께 활성이 더욱 높은 Co species의 표면노출을 암시하고 있다. $NiO_x$, $CrO_x$와 같은 금속 산화물 촉매들의 반응활성은 매우 낮은 수준이었다. $TiO_2$와 MFI를 담지체로 하여 각각 incipient wetness법과 이온교환법으로 제조된 $CuO_x/TiO_2$, Cu-MFI, $FeO_x/TiO_2$ 및 Fe-MFI의 TCE 제거효율을 반응시간의 함수로 살펴본 결과, Cu 촉매들에서 관찰되는 반응시간-분해효율 거동과는 다른 현상이 $FeO_x/TiO_2$와 Fe-MFI 촉매상에서 관찰되었다. $36^{\circ}C$의 반응온도에서 전반응시간 동안에 5 wt.% $FeO_x/TiO_2$ 촉매상에서 TCE 제거반응은 일어나지 않았으나, 1.2 wt.% Fe-MFI의 경우 반응 초기에 높은 제거율을 일정시간 동안 유지하다가 서서히 감소하는 비활성화 현상이 발생하였다. 이는 동일한 활성성분이 사용된다 할지라도 그 제조방법에 따라 촉매활성이 달라질 수 있음을 보여주고 있으며, 액상반응 중에 일어나는 활성성분의 redox cycle이 중요한 역할을 할 수 있음을 암시하고 있다. 가장 우수한 $CoO_x/TiO_2$ 촉매의 TCE 분해활성에 미치는 $CoO_x$ 담지량, 반응온도 등의 영향을 조사한 결과, 최적의 $CoO_x$ 담지량이 존재하였고 반응온도가 높을수록 TCE 제거효율은 높게 나타났다. 반응 중에 $CoO_x$ leaching에 의한 $CoO_x$의 손실이 확인되었으나 TCE 전환율에 영향을 미칠 정도는 아닌 것으로 판단되었다.

하천의 프랙탈 차원 산정에 대한 비교 연구 (Comparative Study on Fractal Dimension Estimation in River Basin)

  • 박진성;김형수;안원식
    • 한국습지학회지
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    • 제5권1호
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    • pp.15-27
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    • 2003
  • The fractal study in river basin has been performed for the sinuosity of an individual stream and bifurcation of the stream network. The previous studies has suggested many methods or equations for the fractal dimension estimation in a river network. This study used those many equations for the estimation of fractal dimensions on the streams such as Bokha, Gonjiam, and Pocheon streams. The estimated dimensions are in the range of 1 to 1.359 for the individual stream and 1.634 to 2 for the stream network. The most of equations were suggested based on the assumption of self-similarity of a river basin for the individual stream and stream network. However, the real river basin could be characterized by self-affinity rather than self-similarity. Even though we estimate the dimensions by using many equations, we could not recommend which one is better equation for the estimation of fractal dimension. This might be from the self-similarity assumption of equations. Therefore, the assumption and research work of self-affinity will be needed for the appropriate estimation of fractal dimension in river basin.

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일산화탄소중독견(一酸化炭素中毒犬) 체내(體內)에서의 일산화탄소처리능(一酸化炭素處理能)에 관(關)하여 (Disposal of CO in CO-Poisoning Dogs)

  • 여웅연;강반
    • The Korean Journal of Physiology
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    • 제2권2호
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    • pp.93-99
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    • 1968
  • The Present study attempted to analyze the fate of CO diffused into the circulating blood through the alveoli. Dogs were induced to CO poisoning by rebreathing CO gas mixture contained in Krog's spirometer, by closed circuit method, for 60 minutes. The spirometer was filled initially with 282 ml of CO and 20 liters of air and oxygen, so the composition of gases were arranged as 1.4% in CO and 50% in $O_2$ at the begining of the rebreathing. Oxygen was added corresponding to the utilization of $O_2$ by the animal in proceeding of the experiment. At 60th minutes of CO rebreathing, the concentration of CO in arterial blood and in mixed venous blood were analysed and compared with each other after the CO contents were corrected with the hematocrit measured in the arterial and mixed venous blood. The distribution of CO gas to other tissues was estimated by the analysis of CO diffused into the cystic bile and into the peritoneal gas pocket which was formed by injection of 300 ml air into the peritoneal cavity prior to the CO gas rebreathing. The blood volume was measured by dilution method using $^{51}Chromium$ tagged red cells. CO amount vanished in the animal body was calculated by subtraction of total CO content in blood stream and the CO remained in closed circuit breathing system from the CO amount given to the breathing system at the begining of the experiment. Results obtained are summarized as follows: 1. The content of CO corrected by the hematocrit value was slightly less in mixed venous blood than in arterial blood. The amount of CO diffused into the cystic bile and into the peritoneal cavity was averaged to 0.1% and 0.4% of the CO amount in 100 ml of blood, respectively. 2. For 60 minutes of CO rebreathing, CO-hemoglobin saturation reached about 77% at the 60th minutes, CO amount vanished in the experimental animal averaged 36.1 ml/dog/hr., or 21% of the total CO volume in the blood stream. The average vanishing rate of CO during 60 minutes of CO rebreathing per kg of body weight was 2.71 ml/hr. Production of CO measured in ten dogs under hypoxic condition averaged 0.023 ml/kg/hr. The major part of the CO vanished in the dogs seemed to be oxidized to $CO_2$ by various tissues of the animal. The conclusion might be delivered as such oxidation of CO to $CO_2$ by animal tissues can play a role in part of the process of recovery and protection of animal from CO-poisoning.

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어류군집에 따른 마장천(춘천)의 특이성 (Specificity of Majangcheon (Chuncheon) Based on Fish Community)

  • 이한규;이광열;장창원;이재용;천재룡;최재석
    • 환경영향평가
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    • 제28권2호
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    • pp.129-140
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    • 2019
  • 춘천시 소재 농경지 소하천인 마장천이 가진 생물서식처로서의 특이성을 알아보고자, 2016년 6월부터 2016년 9월까지 물리적 환경과 어류를 조사하였다. 마장천은 고도차가 3m인 완만한 하천으로, 유속은 $0.09-0.48m{\cdot}s^{-1}$의 범위를 보였고, 하상구조는 St. 3를 제외한 전 지점이 50% 이상 clay로 이루어져 있었다. 마장천에서 채집된 어류는 총 9과 22종 2,532개체였고, 이 중 납자루아과(Acheilognathinae)나 붕어(Carassius auratus) 등의 정수성 어종과, 피라미(Zacco platypus)나 대륙송사리(Oryzias sinensis) 등 부유성 어종이 주로 출현하였다. 마장천에 대한 어류서식처 특성을 조사한 결과 고도차가 3m인 완만한 하천이었고, 축척 1:25,000에서 1차 하천이었다. 마장천의 어류상 결과와 기 보고된 문헌들의 자료를 참고하여 대응분석을 수행한 결과, 마장천은 강원도 지역 하천보다 경기도 서해안 인근 하천에 가까운 경향을 나타내면서, 두 지역들과는 독립된 그룹으로 나타났다. 결과적으로 마장천은 어류군집이 독특하면서도 특이성이 있는 하천이었으며, 앞으로도 지속적인 연구가 필요하다고 판단된다.

습식 TCE 분해반응에서 CoO2/TiO2 촉매의 반응활성 및 표면화학적 구조 (On-stream Activity and Surface Chemical Structure of CoO2/TiO2 Catalysts for Continuous Wet TCE Oxidation)

  • 김문현;추광호
    • 한국환경과학회지
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    • 제14권2호
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    • pp.221-230
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    • 2005
  • Catalytic wet oxidation of trichloroethylene (TCE) in water has been conducted using $TiO_2-supported$ cobalt oxides at $36^{\circ}C$ with a weight hourly space velocity of $7,500\;h^{-1}.\;5\%\;CoO_x/TiO_2$, prepared by using an incipient wetness technique, might be the most promising catalyst for the wet oxidation although it exhibited a transient behavior in time on-stream activity. Not only could the bare support be inactive for the wet decomposition reaction, but no TCE removal also occurred by the process of adsorption on $TiO_2$ surface. The catalytic activity was independent of all particle sizes used, thereby representing no mass transfer limitation in intraparticle diffusion. XPS spectra of both fresh and used Co surfaces gave different surface spectral features for each $CoO_x,\;Co\;2P_{3/2}$ binding energy for Co species in the fresh catalyst appeared at 781.3 eV, which is very similar to the chemical states of $CoTiO_x$ such as $CO_2TiO_4\;and\;CoTiO_3$. The used catalyst exhibited a 780.3-eV main peak with a satellite structure at 795.8 eV. Based on XPS spectra of reference Co compound, the TCE-exposed Co surfaces could be assigned to be in the form of mainly $Co_3O_4$. XRD patterns for $5\%\;CoO_x/TiO_2$ catalyst indicated that the phase structure of Co species in the catalyst even before reaction is quite comparable to the diffraction lines of external $Co_3O_4$ standard. A model structure of $CoO_x$ present predominantly on titania surfaces would be $Co_3O_4$, encapsulated in thin-film $CoTiO_x$ species consisting of $Co_2TiO_4$ and $CoTiO_3$, which may be active for the decomposition of TCE in a flow of water.

메탄올 용매를 이용한 이산화탄소와 황화수소 포집공정의 열역학적 해석 및 전산모사에 관한 연구 (A Study on the Thermodynamic Analysis and the Computer Simulation for the $CO_2$ and $H_{2}S$ Capture Process Using Methanol as a Solvent)

  • 조정호;이지환
    • 청정기술
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    • 제14권4호
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    • pp.287-292
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    • 2008
  • 본 연구에서는 연소 배 가스 중에 포함되어 있는 이산화탄소와 황화수소 성분을 메탄올 용매로 포집하는 공정에 대해서 전산모사를 수행하였다. 메탄올 용매에 대한 이산화탄소와 황화수소의 용해도를 증가시키기 위해서 흡수탑의 압력은 30 bar로 운전되도록 하였으며, 용매의 공급온도는 프로필렌을 냉매로 사용하여 $-20^{\circ}C$로 하였다. 이산화탄소와 황화수소의 포집공정의 전산모사를 위한 열역학 모델식으로는 NRTL 액체 활동도계수 모델식과 Soave-Redlich-Kwong 상태방정식을 사용하였으며, 기체 성분들의 메탄올 용매에 대한 용해도 추산을 위해서 Henry의 법칙을 사용하였다.

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Naphtha의 stream reforming에 의한 수소제조방법에 대한 전과정평가 (Life Cycle Assessment for Hydrogen Production Method using Stream Reforming of Naphtha)

  • 박희일;김익;이병권;허탁
    • 한국수소및신에너지학회논문집
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    • 제13권1호
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    • pp.3-12
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    • 2002
  • In this study, it achieved life cycle assessment to estimate environmental performance for naphtha steam reforming that account for the production over 50% of total hydrogen output. Although hydrogen dosen't emit air emissions, especially, $CO_2$, a large of $CO_2$ is emitted in hydrogen production process. In the result of this study, it ascertained the truth that $CO_2$ is emitted at the rate of $6.3kg/kgH_2$ and that result from steam reforming reaction and use of fossil fuel in hydrogen manufacturing process. Above all, 57% of total $CO_2$ emissions is emitted in process of steam reforming of naphtha and so it knew that the principle of steam reforming is key issue in aspect to environment. Also, it compared hydrogen by fuel of fuel cell vehicle with gasoline fuel of general gasoline vehicle to analyze relative environment of hydrogen for fossil fuel during the life cycle. As the result, it might be difficult in improvement of environment because $CO_2$ emissions during the hydrogen manufacturing process is nearly the same with that during the use of gasoline.

가압식 분리막을 이용한 Side-Stream MBR 공정의 비정상 운전조건에서 막 오염 저감 (Fouling Mitigation for Pressurized Membrane of Side-Stream MBR Process at Abnormal Operation Condition)

  • 고병곤;나지훈;남덕현;강기훈;이채영
    • 대한환경공학회지
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    • 제38권6호
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    • pp.323-328
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    • 2016
  • 공기주입형 가압식 MBR 공정은 일반적인 침지식 MBR 공정과 마찬가지로 정상 운전조건에서 막 오염에 대한 제어 및 관리 기술뿐만 아니라 저유량, 저부하 조건과 같은 비정상 운전조건에서도 시설의 운영에 지장이 없도록 막 오염에 대한 제어 대책이 필요하다. $85m^3$/일 규모의 공기주입형 가압식 MBR 실증시설 운영을 통해 공기주입에 의한 분리막 오염 저감효과와 비상 시 운전조건에서 미생물에 의해 나타날 수 있는 막 오염 문제를 고찰하였다. 가압식 분리막에서 공기의 주입은 분리막 표면에서 공기방울에 의한 scouring 효과에 의해 TMP 상승 기간을 연장시키고 처리의 안정성과 높은 효율의 플럭스($40L/m^2{\cdot}h$ 이상)를 장시간 유지할 수 있는 것으로 분석되었다. 비정상 운전조건에서는 생물반응조에 PACl (53 mg/L as Al)을 주입한 경우 19%의 TMP 상승 감소효과가 있었으나 MBR 공정의 비정상 운전조건 지속에 따른 반복적인 PACl의 주입은 질산화 미생물의 활성도에 영향을 미치게 되어 궁극적으로 질소 처리효율이 악화될 수 있음을 회분식 배양 실험을 통해 확인하였다. 생물반응조에 PAC (0.6 g/L)을 주입한 경우에서는 연속운전 5일 동안 TMP 상승 없이 운전 초기 TMP인 $0.2kg/cm^2$을 유지하여 안정적으로 운전이 가능하였다. 이것은 미생물의 성장 저해조건에서 막 오염 원인물질을 유발하는 EPS와 같은 고분자 물질의 흡착에 따른 것으로 판단된다.

광주지역 하상퇴적물에 대한 지질집단별 지구화학적 연구 (Geochemical Study on Geological Groups of Stream Sediments in the Gwangju Area)

  • 김종균;박영석
    • 자원환경지질
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    • 제38권4호
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    • pp.481-492
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    • 2005
  • 이 연구에서는 광주지역 하상퇴적물에 대한 지질집단별 지구화학적 특성에 대해 규명 하고자 한다. 이를 위해 물이 흐르고 있는 1차 수계를 대상으로 하상퇴적물시료 104개를 채취하였고, 실험실에서 자연건조 시켰다. 화학분석을 위한 시료는 알루미나 몰타르를 이용하여 200메쉬 이하로 분쇄하였고, XRF ICP-AES, NAA분석을 실시하였다. 연구지역 하상퇴적물에 대해, 지질집단별 지구화학적 특성 비교와 기존 암석에 대한 연구에서 얻어진 암석화학적인 특성과의 비교를 위해, 선캠브리아기 화강편마암 지역, 쥬라기 화강암 지역, 백악기 화순안산암 지역으로 분리하였다 광주지역 하상퇴적물의 주성분원소 함량은 $SiO_2\;51.89\~70.63\;wt.\%,\;Al_2O-3\;12.91\~21.95\;wt.\%,\;Fe_2O_3\;3.22\~9.89\;wt.\%,\;K_2O\;1.85\~4.49\;wt.\%,\;MgO\;0.68\~2.90\;wt.\%,\;Na_2O\;0.48\~2.34\;wt.\%,\;CaO\;0.42\~6.72\;wt.\%,\;TiO_2\;0.53\~l.32\;wt.\%,\;P_2O_5\;0.06~0.51\;wt.\%\;and\;MnO\;0.05\~0.69\;wt.\%.$이다. 하상퇴적물과 암석에 대한 AMF 삼각도에서, 암석은 칼크-알칼리계열에 도시되는데 비하여, 하상퇴적물은 솔레아이트 계열과 칼크-알칼리계열의 경계부위에 도시된다. 이는 $Fe_2O_3$ 함량이 암석에서보다 하상퇴적물에 더 많이 함유되어 있는 것과 관련이 있는 것으로 보인다. $SiO_2$에 대한 $K_2O+Na_2O$의 비교그림에서, 하상퇴적물은 암석에서와 같이 subalkaline 계열에 점시된다. 하상퇴적물의 미량성분원소 및 희토류 원소 함량은 $Ba 590\~2170ppm$, Be$1\~2.4$ppm, Cu $13\~179ppm$, Nb $20\~34ppm$, Ni$10\~50ppm$, Pb $17\~30$ppm, Sr $70\~1025$ ppm, V$42\~135$ ppm, Zr$45\~171$ ppm, Li$19\~77$ppm, Co$4.3\~19.3$ppm, Cr$28\~131$ppm, Cs$3.1\~17.6$ ppm, Hf $5\~27.6$ ppm, Rb $388\~202$ ppm, Sb$0.2\~l.2$ ppm, Sc$6.4\~17$ ppm, Zn $47\~389$ ppm, Pa $8.8\~68.8$ ppm, Ce$62\~272$ppm, Eu$1\~2.7$ppm and Yb$0.9\~6$ppm의 범위를 보인다.