• Title/Summary/Keyword: 고체산

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Transesterification of Vegetable oil and animail fat Using Solid Catalysts (고체촉매 이용 동.식물성 유지의 바이오디젤 전환)

  • Lee, Tae-Sung;Lee, Yong-Hwa;Kim, Kwang-Su;Cho, Hyun-Jun;Jang, Yong-Sek;Park, Kwang-Geun
    • 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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    • 2011.11a
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    • pp.109.2-109.2
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    • 2011
  • 바이오디젤의 생산은 원료유의 순도와 촉매 종류, 알코올의 양, 반응시간, 반응 온도와 같은 다양한 조건을 이용하여 최적의 조건을 찾아내는 것이 중요하며 이는 곧 생산단가와 직결된다. 바이오디젤 전환 시 고체촉매를 이용하면 후처리 공정의 단순화가 가능하며 글리세린의 순도가 약 98%로 매우 높아져 고부가 물질 생산 원료로 활용이 가능하다는 장점이 있으며 생산 단가를 4~20% 가량 낮출 수 있다. 본 연구에서는 바이오디젤의 경제적인 생산을 위하여 정제공정을 단순화 시킬 수 있는 방안으로 3종의 고체촉매를 이용하여 동 식물성 유지의 바이오디젤로 전환 실험을 수행 하였다. 촉매 활성화를 위하여 고체촉매를 $700^{\circ}C$에서 3~5시간 소성하고 동 식물성 유지를 이용 전이에스테르화 반응실험을 수행하여 30분 간격으로 시료를 수집 하였다. 실험 결과, 동물성 폐유지로부터 반응 120분 후에 최대 90% 이상의 지방산 메틸에스테르로의 전환율을 얻을 수 있었으며 식물성 유지인 팜유에서는 86%, 유채유에서는 64%의 전환율을 나타냈다. 동 식물성 유지의 초기 산가는 0.45~2mg KOH/g 사이로 나타났다.

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A Study on the Preparation of Hollow Microbeads Using Hydroxypropyl Chitosan (키토산 유도체를 이용한 화장품용 중공 마이크로비드의 제조에 관한 연구)

  • 하병조
    • Journal of the Society of Cosmetic Scientists of Korea
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    • v.24 no.1
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    • pp.7-24
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    • 1998
  • 게 껍질로부터 얻은 키틴을 탈아세틸화하여 키토산을 얻었으며, 얻어진 키토산의 유기용매에 대한 용해성을 향상시키기 위해 알칼리 조건에서 고압반응ㅇ기를 사용하여 프로필렌옥사이드와 반응시켜 치환율 3.5의 히드록시프로필 키토산을 합성하였다. 합성된 히드록시프로필 키토산은 고체상 CP/MAS 13C-NMR, 1H-NMR, FT-IR을 통해 반응이 키토산의 6번 탄소의 수산기와 2번 탄소의 아민기에 주로 일어났음을 알 수 있었다. 또한 X-선 회절분석을 통해 키토산의 결정성이 프로필렌옥사이드와의 반응에 의해 크게 감소하였음을 알 수 있었고, 그 결과 유기 용매에 대한 용해성이 현저히 증가되는 현상을 나타내었다. 한편, 히드록시프로필 키토산을 수상에 녹인 후 W/O 에멀젼상에 서 알칼리 촉매를 사용항 에피클로로히드린과 가교반응을 실시한 결과 내부가 비어있는 중공 마이크로비드를 얻을 수 있었다. 전자현미경을 통한 분석결과 중공 마이크로비드의 껍질의 내부에는 스킨층이 형성되어 있었으며, 외부 표면은 다공성이 높은 비대칭 막으로 되어 있음을 확인할 수 있었다.

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The development status and key technologies of Solid oxide fuel cell (고체산화물연료전지의 핵심기술과 개발 현황)

  • Kim, Ho-Sung;Kang, Ju Hee;Kim, Hyo Shin;Kim, Young Mi;Lee, Jong Ho;Oh, Ik Hyun
    • 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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    • 2010.06a
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    • pp.127.1-127.1
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    • 2010
  • 고체산화물연료전지는 고효율 및 무공해의 전기화학 에너지 변환장치로서, 최근 국내외에서 활발한 연구개발이 수행되고 있다. 특히, 고체산화물 연료전지 시스템의 조기 상용화를 위해 시스템의 작동온도를 약 $800^{\circ}C$ 이하로 낮추고 저가로 생산 할 수 있는 제조공정 개발에 대한 연구를 적극적으로 수행하고 있다. 본 연구에서는 고체산화물연료전지의 단위셀를 구성하는 연료극지지체 및 박막 전해질에 대해서 저가 양산의 테이프케스팅법 및 동시소성 공정, 그리고 연료극 지지체 전해질(anode-supported electrolyte)에 대한 공기극 페이스트 프린팅 제조공정에 대해 소개한다. 또한 고체산 화물연료전지의 제조공정 및 시간을 단축하기 위해 방전플라즈마 소결공법(SPS)에 의한 연료극 지지체 제조 공정, 단위셀의 성능 최적화를 위한 나노 스케일의 고성능 전해질 소재 분말합성 공정(crystallite size: 5~10nm, surface area : $100m^2/g$ 이상) 그리고 테이프케스팅에 의한 박막 전해질 제조 공정(thin film : $10{\mu}m$ 이하) 등 주요 단위셀 소재 및 부품의 제조공정 특성 그리고 단위셀의 전기화학적 특성(max. power density : 1.0 W/$cm^2$)에 대해 소개하며, 최종적으로 평판형 대면적 고체산화물연료전지(max. $20cm{\times}15cm$)의 단위셀 상용화 제조 기술 및 성능평가 기술에 대해서도 소개 할 예정이다.

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Catalytic Cracking of Pyrolysed Waste Lube-oil Into High Quality Fuel Oils Over Solid Acid Catalysts (고체산 촉매를 이용한 페윤활유 열분해유의 고급연료유화 특성 연구)

  • 박종수;윤왕래;고성혁;김성현
    • Journal of Energy Engineering
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    • v.8 no.2
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    • pp.248-255
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    • 1999
  • Catalytic cracking of pyrolysed waste lubricating oil over solid acid catalysts (HY zeolite, ${\beta}$-zeolite, HZSM-5) has been carried out in a micro-fixed bed system. The feed oil for catalytic activity tests has been prepared by thermal cracking of waste lubricating oil under the reaction conditions of 480$^{\circ}C$, 60 min. Optimum reaction conditions for the maximum light oil yields($\_$21/) were WHSV(weight hourly space velocity)=1 at 375$^{\circ}C$. The amounts of total and strong acid sites appeared to be the largest in ${\beta}$-zeolite as determined by NH$_3$, TPD. It is seen that the catalytic activity order, in terms of the light fuel oil ($\_$21/) production, were HY zeolite)${\beta}$-zeolite>HZSM-5. Also, coke formation followed the same order. The highest activity in HY zeolite may be attributed from the fact that it has supercages facilitating the easy diffusion of larger molecules and also the effectiveness of the acid sites for cracking within the pore. This fact could be confirmed by the coke formation characteristics.

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Dehydration of D-Xylose into Furfural Using Propylsulfonic Acid Modified Mesoporous Silica (황산 표면개질 메조다공 실리카를 이용한 푸르푸랄 제조에 관한 연구)

  • Kim, Eun-Gyu;Kim, Saet-Byul;Park, Eun-Duck;Kim, Sang-Wook
    • Clean Technology
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    • v.16 no.2
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    • pp.95-102
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    • 2010
  • Sulfonic acid (-SO3H) functionalized mesoporous silica containing HMS, SBA 15(S15), MCM 41(M41) were synthesized by post-synthesis and co-condensation method. Their catalytic performance is tested by dehydration reaction of D-xylose to furfural. As a result, good conversion and selectivity was obtained using water as an environmentally friendly solvent. Additionally, increased amounts of sulfuric acid in catalysts resulted in improved conversion of D-xylose. All of the acid-functionalized mesoporous silica showed higher selectivity than other solid acids such as ${\gamma}-Al_{2}O_{3}$ and zeolite.

Attempted Synthesis of Carboxin Derivative through Ring Expansion Reaction on Solid Phase (고체상에서 환팽창 반응에 의한 카르복신 유도체의 합성시도)

  • Hahn, Hoh-Gyu;Bae, Su-Yeal;Nam, Kee-Dal
    • The Korean Journal of Pesticide Science
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    • v.9 no.3
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    • pp.185-190
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    • 2005
  • Solid phase synthesis of 16, which is a derivative of the first systemic fungicide, carboxin 1 was described. Reaction of 1,3-oxathiolane derivative with solid resin of 4-hydroxy-3-nitrobenzophenone 6 gave 9 in 82% yield. Oxidation of sulfur in the solid 1,3-oxathiolane 9 by MCPBA followed by a ring expansion reaction under the acid catalyst afforded the corresponding dihydro-1,4-oxathiin derivative 12. Treatment of the solid 1,3-oxathiolane 9 with p-methoxyaniline resulted in 1,3-oxathiolane 14, 1,3-oxathiolane sulfoxide 15, dihydro-1,4-oxathiin 16, and acetoacetanilide derivative 17 in 41%, 35%, 14%, 10% yields, respectively.

The study on characteristics of solid-state NaBH4 hydrogen generation and supply system for fuel cell UAV (연료전지 UAV를 위한 고체 상태 NaBH4 수소 발생 및 공급 시스템의 특성 연구)

  • Lee, Chung-Jun;Kim, Tae-Gyu
    • Journal of the Korean Society for Aeronautical & Space Sciences
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    • v.40 no.10
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    • pp.901-909
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    • 2012
  • This paper describes characteristics of solid-state $NaBH_4$ hydrogen generation and supply system for fuel cell UAV. Flow rate and pressure of the generated hydrogen were dramatically changed during $NaBH_4$ decomposition using acid. Hydrogen supply was stabilized by a self-pressurized reactor, and hydrogen stabilization method was introduced. For hydrogen generation in below zero-temperature, hydrochloric acid was diluted by propylene glycol-water mixtures. Solid-state $NaBH_4$hydrogen generation and supply system was designed. Basic operation experiments was performed to reveal the characteristics of this hydrogen generation system.

Esterification of Free Fatty Acid in Biodiesel Feedstock by Sold Catalyst and Microwave Heating (고체촉매와 마이크로파 가열을 이용한 저품위 바이오디젤 원료의 자유지방산 제거)

  • Kim, Dae-Ho;Choi, Jin-Ju;Vijayan, M.T.;Jung, Sun-Shin;Park, Sung-Su;Lee, Kun-Dae;Kim, Bo-Hyun
    • 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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    • 2009.11a
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    • pp.512-512
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    • 2009
  • 본 연구는 자유지방산을 포함하고 있는 저품위 유지로부터 바이오디젤을 합성하는데 있어서 외부가열 방법 대신에 마이크로파를 이용한 내부 직접가열 방법으로 고체촉매 반응을 가속화한 연구에 관한 것이다. 대두유를 원료로 KOH 균일촉매를 이용한 전이에스테르화 실험에서는 섭씨 60도 상압조건에서 반응시간 3분에 95.4%의 전환율을 획득했다. 올레산과 고체산촉매를 이용한 자유지방산 제거 실험에서는 섭씨 60도 상압조건에서 solvent free 방식의 S-ZrO2는 반응시간 20분만에 93.7%의 제거율을 보였고 Rohm&Hass사의 Amberlyst-15dry 촉매는 반응시간 30분에 82.0%의 제거율을 보였다. 또한 바이오디젤 합성에 사용된 마이크로파의 총 에너지를 측정한 결과 외부가열 방법에 비해 약 1/3 수준임을 확인했다. 이것은 기존의 heat bath를 이용한 실험결과들과 비교할 때 반응속도가 약 10배 정도 향상되면서도 에너지효율이 높다는 것을 확인한 결과로서, 저품위 유지를 원료로 하는 바이오디젤 생산공정에서 마이크로파가 매우 효율적인 가열수단이 될 수 있음을 보여주었다.

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Effect of Buffers on Citric Acid Production by Aspergillus niger NRRL 567 in Solid Substrate Fermentation (Aspergillus niger NRRL 567을 이용한 고체배양에서 완충용액이 구연산 생산에 미치는 영향)

  • Kim, Jin-Woo
    • Korean Chemical Engineering Research
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    • v.50 no.5
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    • pp.874-878
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    • 2012
  • In the submerged fermentation of fungi, it was known pH had significant effect on the citric acid production. Various growth conditions were applied with different buffer on citric acid production by Aspergillus niger NRRL 567 grown on peat moss to find the optimum pH and most effective buffer solution. The initial pHs of different buffer solutions significantly influenced on the citric acid production and A. niger NRRL 567 produced citric acid more efficiently at high pHs. A phosphate buffer and a carbonate buffer with pH 8.6 and pH 10.0 were identified as suitable buffer solutions for citric acid production. The maximal citric acid production of 564.3 g/kg solid substrate was achieved employing carbonate buffer at pH 10.0.

Study on the Storage Stability of Horse Fat in Jeju (제주산 말지방(Horse Fat)의 저장 안정성 향상에 관한 연구)

  • Kim, Mi Seon;Yoon, Kyung-Sup
    • Journal of the Society of Cosmetic Scientists of Korea
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    • v.46 no.1
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    • pp.31-42
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    • 2020
  • Horse fat is known to be an effective ingredient in Asia, and the horse fat itself, which is mixed with other ingredients at the additive level, is often sold as a finished product. In this case, physical properties of the horse fat raw material are important. Many horse fats produced in Korea (Jeju) have low temperature stability, so if not stored at low temperatures, segregation may occur. In the case of Japanese horse fat, it is partially hydrogenated or is used the solid phase as the horse fat by separating the liquid phase and the solid phase that is harder and more stable than the horse fat of Jeju. In this study, the physical properties were tested to improve the temperature stability even without the partial hydrogenation process of Jeju horse fat. Various oil gelling agents were used in the study. Results confirmed that the physical properties of the hydroxystearic acid added Jeju horse fat were improved. In addition, stability evaluations at temperatures of 25 ℃, 40 ℃, 45 ℃ and flow behavior evaluations at temperatures of 25 ℃, 30 ℃, 40 ℃ were performed for Jeju horse fat with hydroxystearic acid, 100% Jeju horse fat, and 100% Japanese horse fat. Results showed that the Jeju horse fat improved in flow behavior by adding hydroxystearic acid similar to that of Japanese horse fat. In addition, when the crystal state was observed under a microscope, the thermal stability was improved by decreasing the size of the needle-type crystals with the addition of hydroxystearic acid. Jeju horse fat containing hydroxystearic acid was found to have no physical problems even when stored at room temperature for a long time.