• Resources Recycling
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• v.31 no.6
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• pp.18-24
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• 2022

Dry reduction using natural gas was proposed to recover tin from waste tin oxide generated in a tin bath that was used for controlling the smoothness of architectural glass during production, and the reduction behavior was investigated. The utilized vertical natural gas dry reduction system is capable to process 4 L or 20 kg depending on input raw materials. The system was established by applying the upper intake and lower discharge method. The recovery rate was 97.2% at 800 ℃ and 4 sccm flow rate and increased with the amount of input gas. Hydrogen accounted for 23% of the discharge gas, showing a 16.6% hydrogen conversion rate. The reaction behavior of tin recovered via natural gas reduction provides basic data on the new waste resource reduction/recovery technology.

• Clean Technology
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• v.21 no.2
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• pp.96-101
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• 2015

Hematite reduction using hydrogen was conducted and the various process parameters were closely observed. A lab scale fluidized bed unit was designed especially for this study. The optimal values of the gas velocity, reduction time and temperature were evaluated. The values which indicated the highest reduction rate were set as fixed parameters for the following tests starting with the reduction time of 30 minutes and 750 ℃ of temperature. Among these variables the one with the highest interest was the gas specific consumption. It will tell the amount of the gas which is required to achieve a reduction rate of over 90% at the optimal conditions. This parameter is important for the scale up of the lab scale unit. 1,500 Nm³/ton-ore was found to be the optimal specific gas consumption rate at which the reduction rates exhibit the highest values for hematite.

• Journal of Energy Engineering
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• v.8 no.1
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• pp.137-142
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• 1999

지구 온난화 현상의 주된 원인인 CO2 가스의 분해를 위해, 스트론튬 페라이트를 이용한 CO2 가스 분해 반응에 대해 연구하였다. CO2 가스 분해를 위한 반응 매체로 스피넬형 조성과 마그네토프롬바이트형 조성의 스트론튬 페라이트 미세분말을 공침법으로 제조한 후, H2 가스로 환원시켜 산소부족형 스트론튬 페라이트 분말을 제조하였다. 이 산소부족형 스트론튬 페라이트 분말은 CO2 가스를 환원, 분해시키면서 산화된다. 이러한 원리를 이용한 CO2 분해 반응에서 스피넬형 조성 스트론튬 페라이트 분말이 마그네토프롬바이트형 조성 분말 보다 빠르게 많은 양의 CO2 가스를 분해 시켰다. 페라이트 중의 스트론튬이 산화·환원 반응을 촉진시키는 것을 관찰할 수 있었다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• v.44 no.4
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• pp.356-362
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• 2006

The $SO_2$ reduction using CO and $H_2$ over Sn-Zr based catalysts was performed in this study. Sn-Zr based catalysts with Sn/Zr molar ratio (0/1, 1/4, 1/1, 2/1, 3/1, 1/0) were prepared by the precipitation and co-precipitation method. The effect of the temperature on the reaction characteristics of the $SO_2$ reduction with a reducing agent such as $H_2$ and CO was investigated under the conditions of space velocity of $10,000ml/g_{-cat.}h$, $([CO(or\;H_2)]/[SO_2])$ of 2.0. As a result, the activity of Sn-Zr based catalysts were higher than $SnO_2$ and $ZrO_2$. The reactivity for the $SO_2$ reduction with CO was higher than that with $H_2$, and sulfur yield in the $SO_2$ reduction by $H_2$ was higher than that by CO. The reactivity for the $SO_2$ reduction with $H_2$ was increased with the reaction temperature regardless of Sn-Zr based catalyst with a Sn/Zr molar ratio. $SnO_2-ZrO_2$ (Sn/Zr=1/4) had highest activity at $550^{\circ}C$, in the $SO_2$ reduction with $H_2$ and $SO_2$ conversion of 94.4％ and sulfur yield of 66.4％ were obtained at $550^{\circ}C$. On the other hand, in the $SO_2$ reduction by CO, the reactivity was decreased with the increase over $325^{\circ}C$. At the optimal temperature of $325^{\circ}C$, $SO_2$ conversion and sulfur yield were about 100％ and 99.5％, respectively, in the $SO_2$ reduction over $SnO_2-ZrO_2$ (Sn/Zr=3/1). Also, the $SO_2$ reduction using syngas with $CO/H_2$ ratio over $SnO_2-ZrO_2$ (Sn/Zr=2/1) was performed in order to investigate the application possibility of the simulated coal gas as the reductant in DSRP. As a result, the reactivity of the $SO_2$ reduction using syngas with $CO/H_2$ ratio was increased with increasing the CO content of syngas. Therefore, it could be known that DSRP using the simulated coal gas over Sn-Zr based catalyst is possible to be realized in IGCC system

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 2008.05a
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• pp.361-363
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• 2008

탄소 개질반응은 $1200^{\circ}C$(도1) 이상에서 모든 탄화물질과 수분 또는 $CO_2$ 사이에서 흡열/환원반응이 일어나서 합성가스를 생성한다. 개질반응로는 산화반응로와 연결되어, 수소가스와 CO 가스의 혼합인,합성가스가 산화반응로 내에서 산소가스와 연소하여 열과 $H_2O+CO_2$를 생성하여 환원 반응로 내로 유입되어, 환원 반응로를 $1200^{\circ}C$ 이상으로 유지하고, $H_2O$와 $CO_2$는 석탄 속의 모든 탄소를 CO로 개질한다(도2). 동시에 수소가스가 생성되어 합성가스를 생성하게 된다. 석탄 속의 비탄소 물질인 슬래그(Slag)는 개질로 내에 남게 되는데, 개질로를 슬래그 융점(non-fluid point) 이하에서 고체상태로 포집함으로서 Fly-ash로 처리된다. 개질로 내의 온도를 $1200{\sim}1300^{\circ}C$(석탄 슬래그 융점)로 유지함으로서 개질반응이 지속되어 합성가스가 생성된다. IGCC 시스템에서는 합성가스를 가스터빈 속에서 $O_2E가스와 연소하여 고온의 가스를 생성하여 터빈을 가동해 발전을 하고 배출가스를 $1500{\sim}1700^{\circ}C$에서 배출한다. 재래식 IGCC(도4)에서는 ${\sim}1500^{\circ}C$의 배출가스를 열교환 시스템에 의해 증기를 생성하여 Steam turbine(증기터빈)을 가동하여 추가 전력을 생산했다. 그러나 본 시스템에서는 배출가스(증기와 $CO_2E 가스)를 위의 개질로에 유입하여 개질로 온도를 $1200{\sim}1300^{\circ}C$로 유지함으로서 더 많은 합성가스를 생성 하게 된다(도3). 이렇게 하여 Oxidation-reduction cycle을 형성하게 된다. 새로운 IGCC 시스템에서 가스 터빈의 배출가스가 석탄 개질로에 연결되고 석탄개질로의 합성가스 출구가 가스터빈의 가스 입구에 연결됨으로서,외부에너지 주입 없이 지속 가능한 가스화 반응과 터빈 사이클(Cycle)을 완성하여 IGCC 시스템의 석탄 열효율을 1단계 상승시켰다. 이렇게 설계된 석탄가스화기는 Lurgi형 석탄가스화 기와 달리 석탄개질반응의 효율을 높일 수 있고, 슬래그 처리가 간단하기 때문에 석탄가스화기가 소형화 될 수 있으며 슬래그(Slag)용융에 따른 석탄가스화기의 외벽손상을 피할 수 있다.

• Journal of Energy Engineering
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• v.28 no.2
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• pp.55-62
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• 2019

The purpose of this research is to find the optimum combustion conditions for the celadon using a gas kiln. It is clearly defined by the amount of CO gas in the kiln that it is fired in the commonly used oxidation and reduction atmosphere. As a result, while celadon was fired at $1250^{\circ}C$, oxidation happened when the amount of CO was 0~4,500 PPM, a neutral condition happened when the of CO was 4,500~25,000PPM and a reducing process was happened when the of CO was more that 25,000PPM. To reduce gas and firing time while keeping uniformly the firing temperature and firing condition of the gas kiln, you can partially block the gas corridor and adjust it as a damper. This adjustment reduces gas consumption by 40% and shortens the firing time by 1 hour.

• Proceedings of the Korea Air Pollution Research Association Conference
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• 2002.11a
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• pp.263-264
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• 2002

연소시설에서 배연가스중의 NOx 배출을 저감하기 위하여 선택적 촉매 환원법(SCR)과 선택적 무촉매 환원법(SNCR)이 널리 이용되고 있다. 이러한 촉매처리는 Pt와 같은 귀금속이 포함된 촉매 하에서 암모니아를 환원제로 사용하였으나, R와 같은 귀금속의 경우 배연가스내에 함유된 중금속이나 비소(Arsenic), SOx, 비산재(fly ash)등에 의해 쉽게 비활성화(deactivation)되는 단점이 있다(Sumitra R et al., 1995). (중략)

• Proceedings of the Korean Institute of Navigation and Port Research Conference
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• 2015.10a
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• pp.77-78
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• 2015

산업화로 인하여 토지의 사막화, 물부족, 오존층 파괴, 지구 온난화 등 많은 환경문제가 발생되었으며 아직 진행 중에 있다. 이에 UN에서는 환경 규제를 강화하였으며 국제해사기구(IMO:International Maritime Organization)에서는 선박의 배기가스 규제 강화를 위하여 NOx(질소산화물) 및 SOx(황산화물)의 배기량을 줄이도록 하고 있으며 2016년부터는 본격적으로 규제하려 하고 있다. 상기의 규제 물질 중 NOx를 제거하는 선택적환원촉매(SCR:Selectivity Catalytic Reduction) 시스템은 선박의 배기가스가 지나가는 통로에 요소수(Urea)를 분무하여 $260^{\circ}C$ 이상의 높은 온도에서 요소수에 있는 암모니아가 배기가스에 있는 NOx와 반응, 결합함으로서 NOx를 질소와 산소로 분리, 제거하는 방식이다. 하지만 선박의 경우 대부분 엔진이 2행정으로 배기가스 온도가 일반적으로 $180^{\circ}C{\sim}220^{\circ}C$이기 때문에 요소수에 있는 암모니아가 배기가스에 있는 NOx와 반응하지 않아 환원률이 높지 않다. 이에 우리는 초미세기포를 이용하여 낮은 온도에서도 반응할 수 있는 요소수 및 요소수 활성화 기기를 개발하여 상기의 문제점들을 최소화 할 수 있도록 하였다. 또한 SCR 시스템의 점성유동해석을 통하여 보다 효율적인 SCR 시스템의 개발을 할 수 있도록 기여하였다.

• Clean Technology
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• v.20 no.3
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• pp.269-276
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• 2014

This study was aimed to develop catalytic system for the dry-based reduction of oxidized mercury ($Hg^{2+}$) to elemental mercury ($Hg^0$) which is one of the most important components comprising mercury continuous emission monitoring system (Hg-CEMS). Based on the standard potential in oxidation-reduction reaction, transition metals including Fe, Cu, Ni and Co were selected as possible candidates for catalyst proceeding spontaneous reduction of $Hg^{2+}$ into $Hg^0$. These transition metal catalysts revealed high activity for reduction of $Hg^{2+}$ into $Hg^0$ in the absence of oxygen in reactant gases. However, their activities were greatly decreased in the presence of oxygen, which was attributed to the transformation of transition metals by oxygen to the corresponding transition metal oxides with less catalytic activity for the reduction of oxidized mercury. Hydrogen supplied to the reactant gases significantly enhanced $Hg^{2+}$ reduction activity even in the presence of oxygen. It might be due to occurrence of combustion reaction between $H_2$ and $O_2$ causing the consumption of $O_2$ at such high reaction temperature at which oxidized mercury reduction reaction took place. Because the system showed high activity for $Hg^{2+}$ reduction to $Hg^0$, which was compatible to that of wet-chemistry technology using $SnCl_2$ solution, the catalytic reduction system of Fe catalyst with the supply of $H_2$ could be employed as a commercial system for the reduction of oxidized mercury to elemental mercury.

• Journal of the Korean Ceramic Society
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• v.12 no.4
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• pp.37-42
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• 1975

철(II)이온을 안정화 하기위하여, 2산화 규소와, 구상, 입방체상 및 침상의 서로 다른형태의 산화 제2철로부터 규산철을 합성하였다. 메타놀증기로 포화시킨 질소까스를 튜브로에 도입시켜 얻은 환원성 분위기속에서, 114$0^{\circ}C$에서 11$65^{\circ}C$의 온도범위에서, 가스유속을 0.13 및 0.25l/min. 로서, 환원시간 4-150분동안 교상반응을 진행하였다. 반응생성의 동태를 오르자트 가스분석으로 검토하였으며, 생성물의 확인은 X-선 회절시험 및 감량정량에 의하였으며, 결과는 다음과 같다. 1 : 1.1의 몰비로 혼합한 산화제2철과 2산화 규소의 경우, 가스유속이 0.13l/min일 때, 규산철 합성반응시간은 구상, 입방체상 및 침상산화철에 있어서 각기 8-27분, 10-16분 및 6-7분으로 구상의 경우가 범위가 가장 넓었다. 또한, 반응속도는 산화제2철의 표면적의 평방근에 비례하였고 반응시간의 평방근에 역비례하였다.