As a candidate for cheap oxygen carrier, $CaSO_4$ based oxygen carriers have been developing. However, research on reaction characteristics and side reaction of $CaSO_4$ based oxygen carrier is very limited. There are many possible reactions for main components of syngas from coal. In this study, we prepared three $CaSO_4$ based oxygen carriers ($CaSO_4$-$Fe_2O_3$/bentonite, $CaSO_4$-$K_2CO_3$/bentonite, $CaSO_4$-CaO/bentonite) and performed reduction tests by hydrogen. Cyclic reduction-oxidation tests up to $5^{th}$ cycle are also conducted using hydrogen as fuel. Reduction reactivity of those $CaSO_4$ based oxygen carriers were compared with that of NiO based oxygen carrier (OCN703-1100). Real weight change fractions of $CaSO_4$ based oxygen carriers were higher than theoretical oxyen transfer capacity and reactivity of these particles decreased with the number of cycle increased. To check possible side reaction of $CaSO_4$ based oxygen carriers, $CaSO_4$ decomposition tests were carried out and $SO_2$ was detected even at $700^{\circ}C$. Consequently, we could conclude that $CaSO_4$ based oxygen carriers decompose and release $SO_2$ and this reaction lead reactivity decay of $CaSO_4$ based oxygen carries.
$Li_2SO_4$를 기질로 한 Li$_2SO_4-CaSO_4$4 계를 합성하여 상온에서 700$^{\circ}C$까지의 온도구간에서 구조와 전도성을 연구하였다. CaSO$_4$의 몰비가 5${\%}$ 이상일 경우 Li$_2SO_4-CaSO_4$는 고용체를 형성하지 않음을 규명하였다. 치환되는 Ca$^{2+}$ 이온에 의해 단사정계에서 면심입방으로의 전이온도는 다소 낮아졌다. 단사정계의 전도도는 Ca$^{2+}$ 치환에 의해 생성되는 Li 공위에 의해 증가되나 면심입방구조의 전도도는 Ca$^{2+}$ 치환에 별 영향을 받지 않았다.
분리대두단백(SPI)을 주원료로 마쇄와 여과, 압착 과정을 생략한 두부의 연속적 제조 방법을 위한 기초자료로서 분리대두단백의 보수력과 보유력, 가열시간, 단일응고제 소요량, 혼합응고제에 따른 두부의 텍스쳐 및 수율변화 그리고 관능적 특성을 조사하였다. SPI 분산액의 $100^{\circ}C$에서 가열시간이 길어짐에 따라 $CaCl_{2}$와 GDL응고제 양은 감소하다가 증가하였고, $MgCl_2$는 감소하는 경향이었으며, $CaSO_{4}$는 대조구를 제외하고 큰 차이가 없었다. 응고에 필요한 응고제의 양은 $CaSO_{4}>GDL>MgCl_{2}>CaCl_{2}>$순이었다. 압착두부 제조방법에 의한 두부의 수율은 $CaSO_{4}$로 응고한 두부로 가열시간 6분일 때 가장 높았으며, GDL로 응고한 두부의 수율은 다른 응고제에 비하여 낮았으나 6분에서 약간 높은 수율을 보였고, 이외의 응고제에 의한 두부수율은 가열시간에 큰 영향을 받지 않았다. SPI의 보수력은 $100^{\circ}C$에서 가열시간이 증가함에 따라 크게 감소하였고, 보유력은 9분까지 증가하다가 감소하였다. 또 혼합응고제$(CaSO_{4}-GDL,\;CaSO_{4}-CaCl_{2},\;CaCl_{2}-GDL)$로 응고한 압착두부의 물리적 특성은 $CaCl_{2}$와 GDL 비율이 많아짐에 따라 경두부의 특성을 나타내었다. 최고의 수율은 $CaSO_{4}$ 100% 응고두부였으며, 최소의 수율은 GDL로 응고한 두부였다. 관능검사 결과 $CaSO_{4}$ 비율이 증가함에 따라 부드럽고, 균일한 조직을 얻었으며, GDL과 $CaCl_{2}$의 비율이 많은 혼합응고제로 제조한 두부는 신맛과 쓴맛의 강도가 컸다.
전지대두분(WSF) 두부의 응고제 종류와 농도별 수율은 $CaCl_2$, $CaSO_4$, GDL, $MgCl_2$, $Ca-gluconate+CaSO_4$, $GDL+CaSO_4$ 첨가구는 0.3%에서, $Ca-gluconate+MgCl_2$, $GDL+CaCl_2$ 첨가구는 0.4%에서, 그리고 $Ca-gluconate+CaCl_2$ 첨가구는 0.5%에서 각각 가장 높았으며 0.3% $GDL+CaSO_4$ 혼합응고제를 첨가하였을 때 4.48(g/g WSF)로 최고치를 나타내었다. 응고제 농도에 따른 WSF 두부의 색도는 응고제 농도가 증가함에 따라 L과 b값은 점차 증가한 후 감소하는 경향이었고, 일반두부와 시판두부에 비해 L값이 대체로 낮았으며 b값은 현저히 높았으나 a값은 비슷하였다. WSF두부의 각 응고제 농도에 따른 견고성(hardness)은 응고제 농도가 높을수록 증가하는 경향이었으며, 응고제 종류에 따른 견고성(hardness)은 전반적으로 $CaCl_2$를 사용한 경우 비교적 높았으며 $CaSO_4$와 GDL 응고제를 사용한 첨가구에서는 낮게 나타났다. 접착성(adhesiveness)은 응고제 농도가 높아질수록 대체로 감소하는 경향이었으나 $CaSO_4$, GDL, $Ca-gluconate+CaSO_4$ 및 $GDL+CaSO_4$ 첨가구가 다른 첨가구에 비하여 비교적 낮은 경향을 보였다. 응집성(cohesiveness)은 응고제 종류와 농도에 따른 통계적인 유의적 차이가 없었고, 탄력성(springiness)은 $GDL+CaSO_4$ 혼합 첨가구에서는 응고제 농도가 높을수록 높게 나타났다. 씹힘성(chewiness)은 혼합 응고제 첨가구에서 대체로 낮은 경향을 보였으며 뭉치는 성질(gumminess)은 견고성(hardness)이 증가함에 따라 증가하였다. WSF 두부의 각 응고제 농도에 따른 관능평가 중 전체적기호도에서는 $CaCl_2$, $Ca-gluconate+CaCl_2$, $GDL+CaCl_2$ 첨가구는 0.2%에서, $CaSO_4$, GDL, $MgCl_2$, $Ca-gluconate+MgCl_2$, $GDL+CaSO_4$ 첨가구는 0.3%에서, 그리고 $Ca-gluconate+CaSO_4$ 첨가구는 0.4%에서 높게 나타났으며 그 중 0.3% $GDL+CaSO_4$ 첨가구가 적당한 경도를 가지면서도 부드럽고 고소한 맛이 강하여 가장 높은 기호도를 나타내었다.
석회를 대치하여 돌로마이트를 $SO_2$ 흡수공정에 사용하는 경우에 대하여 돌로마이트의 조성에 따른 생성물질의 구성 변화에 미치는 열적 효과를 열역학적 산정 방안을 적용해 검토하였다. $SO_2$의 수중 용해 시 흡수공정의 산물인 $CaSO_4$ 및 $MgSO_4$의 형성에 직접적으로 관련되는 반응은 $Ca^{2+}/Ca(OH)_2$ 평형반응과 $Mg^{2+}/Mg(OH)_2$ 평형반응, 그리고 $H_2SO_4$의 2차 해리 반응인 것으로 고려되었다. 돌로마이트의 조성 대비 $CaSO_4$ 및 $MgSO_4$의 구성비의 변화에 미치는 온도의 영향을 파악하기 위해서는 이들 평형반응에 미치는 온도의 효과와 함께 $CaSO_4$와 $MgSO_4$ 생성 반응의 엔탈피 변화를 조사할 필요가 있을 것으로 사료되었다. 온도 증가 시 Pourbaix Diagram 상에서의 $Ca(OH)_2$ 및 $Mg(OH)_2$ 의 안정영역은 증가하였으며 $Ca^{2+}$ 와 $Ca(OH)_2$ 간의 평형반응은 $Mg^{2+}$ 와 $Mg(OH)_2$ 간의 평형반응에 비해 온도의 영향을 더욱 크게 받는 것으로 파악되었다. Ca와 Mg, 그리고 $H_2SO_4$의 수중 평형반응들에 대한 열적 특성에 의거하여 온도가 상승함에 따라 $CaSO_4$ 및 $MgSO_4$의 생성량은 감소될 것으로 예상되었다. 돌로마이트에 포함된 칼슘과 마그네슘의 조성 대비 $CaSO_4$와 $MgSO_4$의 생성비는 동일한 온도 조건에서 더 큰 값을 보이는 것으로 파악되었으며 돌로마이트 중의 칼슘 함량이 증대될수록 온도 상승에 따른 $CaSO_4$와 $MgSO_4$의 생성비의 감소는 상대적으로 작아지는 것으로 검토되었다. 또한, 돌로마이트에 포함된 칼슘 성분의 함량 증가에 따라 돌로마이트의 조성과 비교한 생성물질의 구성비의 변화정도는 감소되는 것으로 파악되었다.
The hydration of flyash-$Ca(OH)_2-CaSO_4$.$2H_2O$ system was stuedied with varing mixing ratio of flyahs $Ca(OH)_2$ and caSO4.2H2O The samples were steam-cured for 1-7 days at 9$0^{\circ}C$. The optimum mixing composition was flyash : Ca (OH)2=65:35 with 15% $CaSO_4$.42H_2O$ added which produced the hardened material having the best compressive strength (300kg/$cm^2$) Also the low specific gravity(1, 2) of the hardened paste suggests the possibility that it can be used as a light-weight building material. The added $CaSO_4$.42H_2O$ constituted calcium-sulfo-aluminate hydrates which activates the formation of C-S-H hy-drates. Both hydrates developed the strength of hardened paste. The amount of calcium-sulfo-aluminate hydrates was increased when the $CaSO_4$.42H_2O$ was added over 15% however the increased amount did not help the development of strength because of the individually grown calcium-sulfo-aluminate hydrates.
In this study, to develop highly sensitive radiation sensors, $CaSO_4$ : Tm phosphors and its disc-type TLD elements embedded PTFE(polytetrafluoroethylene) are fabricated. The highest sensitivity of $CaSO_4$ : Tm phosphors is obtained when phosphors have been doped with 0.5mol % Tm and sintered in atmosphere at $600^{\circ}C$ for two hours. Fabricated disc-type elements are made from a homogeneous mixture of phosphors and PTFE powder. They are first cold-pressed and then polymerized at $370^{\circ}C$ in air for one hour. The dose dependence of the prepared $CaSO_4$ : Tm TLD radiation sensors is linear within the range of $100{\mu}Gy{\sim}10Gy$ for X-rays and ${\gamma}-rays$. The response of $CaSO_4$ : Tm to 30keV X-rays is ten times higher than that of 1.25MeV $^{60}Co\;{\gamma}-rays$. The fading rate of the main peak is about 2% per a month. The spectral peaks of TL emission spectrum are at about 350nm and 475nm. The $CaSO_4$ : Tm TLD radiation sensors prepared in this work may be used as radiation dosimeter for personal and environmental monitoring because of their high sensitivity and little fading.
대구시에 분포하는 함안층, 반야월층, 주산 안산암질암, 팔공산화강암 지역의 지하수는 암석의 광물 및 화학조성에 따라 지화학적 특성이 구분된다. 대부분의 용존물질 함량은 안산암과 화강암보다 함안층과 반야월층에서 높게 나타나며 특히 $HCO_3^{-}$와${\;}SO_4^{2-}$의 함량이 매우 높은 분포를 보여준다. 퇴적암 지대의 지하수에서 $Ca^{2+},{\;}Mg^{2+},{\;}HCO_3^{-}$의 함량이 높다는 것은 탄산기를 포함하는 물이 방해석과 반응하거나 장석류의 풍화와 같은 화학적 반응의 결과이다. 파이퍼도에 의하면 함안층은 $CaSO_4-CaC2$형에 우세하게 점시되고 반야월층은 $CaSO_4-CaCl_2$형과,${\;}Ca(HCO_3)_2$형에 같이 점시된다. $Ca(HCO_3)_2$형은 주로 방해석의 용해에 의해서 형성되고, $CaSO_4-CaCl_2$ 형은 황석의 산화에 기인하는데, 일부는 인위적인 오염원의 영향을 받기도 한다. 요인분석 결과에 의하면 3개의 요인으로 추출 및 계산된다. $SO_4^{2-},{\;}Na_+,{\;}Ca^{2+},{\;}Fe$의 규제를 받는 요인 1은 방해석, 사장석의 용해 및 황철석의 산화로 설명되고, $HCO_3^{-},{\;}Mg^{2+}$의 규제를 받는 요인 2는 Mg-탄산염광물의 용해와 돌로마이트화 작용을 설명한다. $Cl^{-},{\;}K^{+},{\;}NO_3^{-}$의 규제를 받는 요인 3은 공장폐수를 포함하는 인위적인 오염원의 영향으로 추측되며 금호강 주변의 공업단지 및 주거지역은 요인 3에 대한 점수가 높은 분포를 나타낸다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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