• 제목/요약/키워드: 기.액분리기

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용융방사와 연신에 의한 용존기체 제거용 중공사 분리막의 제조 (Preparation of hollow fiber membrane for degassing by melt spinning and drawing method.)

  • 김승일;이의소
    • 한국섬유공학회:학술대회논문집
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    • 한국섬유공학회 2003년도 가을 학술발표회 논문집
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    • pp.185-186
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    • 2003
  • 막을 이용한 분리기술은 다양한 종류의 혼합물에서 원하는 물질을 분리 정제하는 기술로 여기에는 고-액, 액-액, 기-액분리가 모두 포함된다 현재까지 분리공정은 주로 여과, 증류, 추출, 흡착등 방법이 있으나 에너지소비가 많고, 설비투자비가 많이 들며 효율이 낮아 비경제적이라는 문제점을 가지고 있고 이와 같은 문제점을 해결하기 위하여 최근 주목받고 있는 기술이 막을 이용한 분리기술이다. 막을 이용한 분리기술의 장점은 앞서 언급한 바와 같이 에너지소비와 설비비를 최소화하면서도 고효율의 분리효과를 얻을 수 있다는 점에 있다. (중략)

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SO2 제거를 위한 중공사막 기-액 접촉기의 모사 및 분리막 물질 전달 계수 추정 (The Computer Simulation and Estimation of Membrane Mass Transfer Coefficients of Hollow Fiber Membrane G-L Contactors for SO2 Removal)

  • 김용국;송희열;이형근;김인원
    • Korean Chemical Engineering Research
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    • 제45권1호
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    • pp.81-86
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    • 2007
  • 산업 시설에서 발생하는 $SO_2$를 제거하기 위해 중공사막 기-액 접촉기를 사용하고 있다. 본 연구에서는 기-액 접촉기 내의 중공사막에서의 $SO_2$ 흡수거동 대하여 수학적으로 모델링하고, 그 모델을 유한 요소 분석법을 이용하여 모사하였다. $SO_2$의 분리에 영향을 주는 변수인 기체 유량, 분리막의 물질 전달 계수 및 접촉기의 물리적 특성에 따른 $SO_2$의 분리 효율 및 물질 전달 특성을 알아보았다. 기체의 유속 변화에 따른 중공사막을 통한 $SO_2$ 제거 효율 실험값으로부터 분리막의 물질 전달 계수를 추정하였다. 또한 중공사막 설계에 도움이 되는 자료를 계산할 수 있는 방법을 제시하였다.

농산물 연속 착즙 및 농축장치 개발 (Development of juice extraction and concentrator for agricultural products)

  • 김태욱;박규식;이승환;이현준
    • 한국농업기계학회:학술대회논문집
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    • 한국농업기계학회 2017년도 춘계공동학술대회
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    • pp.102-102
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    • 2017
  • 제주산 감귤생산량은 51만톤(2016년)으로 수확기에 장마 등과 같은 환경적 요인에 의해 결점과의 비율이 24.9% 정도이다. 결점과로 통칭되는 비상품과는 일부 대기업의 쥬스공장에서 수매하는 량을 제외한 대부분은 자체 농장에서 폐기처분되고 있어 많은 감귤 비상품과 처리에 많은 문제점이 노출되어 오고있다. 성주군에서는 결점과 및 비상품과가 시장에 출하되는 것을 방지하기 위하여 자체 수매하여 액비, 발효퇴비, 사료화 가공 등에 많은 비용을 투자하고 있다. 따라서 본 연구는 당도가 15 Brix에 달하는 고당도 감귤 및 참외의 비상품과를 효과적으로 착즙하여 감귤 착즙액은 생산농자재로 환원하고, 참외 착즙액은 참외조청용 원료로 사용하는 기술을 개발하고자 한다. 착즙장치는 PLATE형 스크류, 테퍼 스크류 하우징, 파쇄된 과즙을 마지막 단계인 압입하는 고깔부 및 동력을 공급하는 구동부로 구성하였다. 개발한 고액분리 착즙장치의 외형은 $W1,000{\times}L2,000{\times}H1,070$이고 사용동력은 0,75kw, 1/30 감속모터를 사용하였다. 일반적인 착즙장치는 1단 분쇄와 동일 원통형의 스크류 압착으로 고액분리를 위한 착즙이 이루어지기 때문에 처리량이 150kg/hr에 불과하지만 개발한 고액분리장치는 2차 분쇄와 원통형과 원추형의 스크류 압착 후 고액분리망을 통과하도록 하여 500kg/hr 이상을 착즙이 가능하도록 개발하였다. 따라서 농산물의 고액분리를 통한 농산물의 가공을 위한 연속 착즙 장치는 2단 분쇄와 원통형 및 원추형 압착 미세망을 이용한 고액분리 착즙기는 기존 착즙기에 비하여 처리량이 3배 이상 증가되었다는 것을 알 수 있었다. 기존 감귤 착즙기의 수율은 60%정도이나 개발 착즙기의 착즙 수율은 66.5%로 나타나 본 연구에서 개발한 착즙기의 수율이 기존 착즙기의 수율보다 약간 높게 나타났다. 기존 착즙기는 원료(농산물의 종류)의 종류나 전처리에 제한이 있어 전용으로 사용하는데 비해 본 연구에서 개발한 고액분리 착즙기는 원료의 종류나 전처리 상태에 관계없이 사용 가능함을 확인하였다.

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감압하에서 2성분 Cyclohexanol-Cyclohexanone계에 대한 기-액평형치의 추산 (The Prediction of Vapor-Liquid Equilibrium Data for Cyclohexanol-Cyclohexanone System at Subatmospheric Pressure)

  • 심홍섭;김종식
    • 공업화학
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    • 제10권5호
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    • pp.677-681
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    • 1999
  • 휘발성 액체 혼합물의 분리공정에 필요한 증류탑 설계의 필수 요건인 기-액평형에 관한 연구로서 cyclohexanol-cyclohexanone 2성분계에 대한 감압하 즉 150, 300 및 500 mmHg에서의 기-액평형치를 측정하고, 이 측정치와 30, 100, 200, 395 및 750 mmHg에서의 이미 발표된 기-액평형치를 이용하여 비휘발도와 익조성의 관계로부터 cyclohexanol-cyclohexanone 2성분계의 기-액평형치를 추산하는 추산식을 구하고, 여기서 구한 추산치를 실측치 및 문헌치와 비교 검토하였다. 그 결과 적은 오차 범위에서 잘 일치함을 확인하였다.

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산/염기와 투과증발막간의 상호작용을 이용한 유기 수용액의 탈수분리

  • 오부근;이영무
    • 한국막학회:학술대회논문집
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    • 한국막학회 1992년도 추계 총회 및 학술발표회
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    • pp.55-56
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    • 1992
  • 본 연구에서는 산/염기 수용액의 탈수분리에 이미 complex site를 가진 막을 투과증발에 응용하는 것이 아니라, 공급액으로 사용되는 산/염기와 complex를 형성할수 있는 작용기를 가진 막을 그들 수용액의 탈수분리에 응용함으로써 형성된 complex site로 분리성능의 향상을 도모하였다. 또한, 분리대상물내의 한성분이 couter ion으로 작용하는 점을 이용하여 long-term stability의 문제도 해결하고자 하였다.

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음식물쓰레기 탈리액의 삼상분리 (A Study on the Separation of Food-Waste Leachate into 3 Phases)

  • 김상국;정민지;권효리
    • 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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    • 한국신재생에너지학회 2010년도 추계학술대회 초록집
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    • pp.197-197
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    • 2010
  • 음식물쓰레기의 삼성분은 수분, 휘발분, 회분이며 이들이 차지하는 비율은 계절, 지역별로 다소 상이하지만 수분 약 80%, 회분3%, 휘발분 17%이다. 음식물쓰레기 전처리과정으로 이물질제거, 탈수공정이 있으며 탈수공정에서 다량의 탈리액이 발생한다. 본 연구에서는 탈리액을 데칸타를 이용하여 1차로 원심분리하여 고.액 분리한 액을 실험대상으로 하였다. 실험대상 탈리액의 물성은 BOD 78,800[mg/l], COD 41,000[mg/l], 부유물질 25,900[mg/l], 총질소 928[mg/l]이었다. 탈리액에는 기름성분(육류, 식용유등), 입자상물질등이 포함되어 있으며 이들은 난분해성 유기물질로, 이를 제거하는데 기존의 처리방법으로 많은 어려움이 있어 주요한 수질오염 발생원이 되고 있다. 예를들면 하수처리장 폭기조 수면에 유막을 형성하여 산소공급을 방해함으로 미생물번식을 방해하는 요인이 된다. 본 연구는 음식물쓰레기 탈리액의 수분, 고형분, 유분으로의 삼상분리에 관한 것이다. 유분은 에멀젼형태로 안정되게 수층에 분산되어 존재한다. 미세기포를 이용한 부상법의 경우 미세기포 표면과 유분의 화학적친화력이 낮아 기포표면에 유분이 잘 부착되지 않으며, 원심분리 방법만으로는 유분 분리효율이 낮고, 추출에 의한 분리시 추출액이 다량 소요되고 처리시간이 길며 추출액 비용이 많이 소요된다. 탈리액을 유분, 슬러지, 수분으로 분리하면 환경오염을 일으키는 주요성분을 신재생에너지 원료로 활용할 수 있다. 유분의 주성분이 동식물성 유지이므로 전처리시 산촉매를 이용 수분과 유리지방산을 제거하고 염기성촉매를 이용하여 전이에스테르화 반응을 거치면 바이오디젤인 FAME과 글리세롤으로 변환하므로 글리세롤을 분리하면 바이오디젤을 얻을 수 있다. 슬러지는 입자상 물질로 착화가 잘 되고 건조하면 발열량이 높으며 중금속등에 오염되지 않아 청정연료로 활용이 가능하다. 실험실에서의 탈리액 삼상분리방법은 다음과 같다. 탈리액 30ml당 추출액으로 노말헥산을 1ml를 가한 다음 플라스크에서 $80^{\circ}C$로 가열 후 방냉한다. 가열중 노말헥산의 손실을 방지하기 위하여 증발가스를 콘덴서에서 응축하여 플라스크로 재순환한다. 탈리액을 플라스크에서 꺼내어 원심분리기 rack에 300-400g씩 병에 각각 넣고 4,000rpm으로 30분간 운전한다. 탈리액은 상부로부터 유분층, 미세입자층, 수층, 슬러지층으로 분리된다. 각 층의 계면에서 2종의 성분이 약간 섞일 수 있다. 유분을 분리한 후 유분층 잔존물과 미세입자층, 수층 상층부의 혼합물을 취하여 50g씩 병에 넣고 3,500rpm으로 10분간 운전한 후 유분을 분리한다. 마지막으로 미세입자층만을 3,500rpm으로 10분간 원심분리한 후 유분을 따로 분리한다. 얻어진 유분은 rotary evaporator에서 $120^{\circ}C$로 가열하여 유분과 노말헥산을 분리하며 분리효율을 제고하기 위하여 감압하에서 운전한다. 분리된 유분의 고위발열량이 9,450[Kcal/kg]이었으며 원소분석 결과 탄소 74.7%, 수소 12.55%, 질소 0.08%, 유황분 0.0003%이었다. 분리된 유분의 양은 계절별로 시료별로 다르며 가을철에는 1.6-1.9%, 여름철은 1.0-1.3%이었다. 분리된 슬러지로부터 Hg, As, Cr, Cd, Pb 중금속 성분이 검출되지 않았으며 수분 2.8%, 휘발분 76.85%, 회분 7.52%, 고정탄소 12.83%이었고 원소분석결과 탄소 45.25%, 수소 7.46%, 질소 5.05%, 산소 34.39%, 유황분 0.33%이었으며 저위발열량은 4,480[Kcal/kg]이었다. 분리된 슬러지 양은 11-19% 이었다.

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돼지 체외수정란의 발달에 미치는 Mouse Leukemia Inhibitory Factor의 영향 (Effect of Mouse Leukemia Inhibitory Factor on the Development of In Vitro Produced Pig Embryos)

  • 엄상준;정형민;박진기;이장형;이훈택;정길생
    • 한국가축번식학회지
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    • 제18권3호
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    • pp.207-216
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    • 1994
  • 본 연구는 돼지 난포란으로부터 생산된 수정란의 체외발달에 미치는 아미노산, 우태아혈청 (FBS)과 Leukemia Inhibitry Factor의 영향을 조사하였다. 돼지난포란은 도살된 돼지의 난소로부터 회수하여 39$^{\circ}C$, 5% CO2 배양조건하에서 1$\mu\textrm{g}$/ml FSH-p, 1$\mu\textrm{g}$/ml Estradiol-17$\beta$와 10%FBS가 첨가된 TCM-199 배양액내에서 42시간동안 성숙시켰다. 사출된 정자의 수정능 획득은 45와 90% Percoll density gradient법을 통한 원심분리에 의해 얻었으며, 이들 수정능획득된 정자를 성숙된 난포란이 함유된 배양액에 3$\times$105/ml의 농도로 주입하여 10$\pm$1시간동안 배양함으로서 체외수정을 유도하였다. 수정된 난포란은 ; 1) 10% FBS가 함유된 TCM-199, DMEM, mKRB 또는 CR1aa 배양액, 2) 아미노산 또는 10% FBS가 첨가된 CR1 배양액, 3) STO 세포 또는 mLIF (1,000 unit/ml) 첨가된 CR1aa(10%FBS) 배양액, 4) mLIF (1,000 unit/ml)를 수정 직후 또는 8-세포기 이후에 첨가된 CR1aa(10%FBS)의 네가지 배양조건에서 각각 분리 배양하였다. 그결과 체외수정란의 배반포까지 발달율은 아미노산과 10%FBS가 포함된 CR1 배양액에서 다른 배양액에서보다 양호하였고, 특히 8-세포기 이후에 mouse LIF를 첨가한 CR1aa(10% FBS) 배양액에서는 다른 배양조건보다 현저히 높은 결과를 보였으며, 부화 배반포까지도 배발달을 유도할 수 있었다. 따라서 돼지수정란의 발달에 있어서 배양액내에 아미노산과 FBS 및 mouse LIF의 첨가는 효과가 있으며, 특히 8-세포기 이후에 있어서 mouse LIF의 첨가는 돼지의 수정란을 배반포 이후의 단계에까지 발달시킬 수 있었다.

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Acetone/Methanol계 공비물의 추출증류를 위한 최적 Entrainer 선정 (Selection of an Optimal Entrainer for Extractive Distillation of Azeotropic Acetone/Methanol System)

  • 이준만;안원술
    • 공업화학
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    • 제19권5호
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    • pp.539-546
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    • 2008
  • Acetone/methanol 공비혼합계에 대하여 제3성분 entrainer로서 water, aniline, 1,3-diethylbenzene, furfural 및 MEK를 첨가하였을 때의 entrainer효과에 의한 기-액평형 곡선 및 비휘발도와의 관계를 이용하여 최적 entrainer를 선정하였다. water를 entrainer로서 사용했을 경우에는 기-액평형 실험치와 modified-UNIFAC을 이용한 계산치를 비교 검토하여 보았을 때, water의 액조성이 0.3에서부터 0.7까지 공비점이 없는 분리가 가능한 기-액평형 곡선을 얻을 수 있었다. aniline과 1,3-diethylbenzene의 경우에는 액조성을 0.7 이상으로 주입하였을 경우 공비점 없이 분리는 되지만 추출증류의 entrainer로 사용하기는 어렵다는 것을 알 수 있었다. 또한 furfural과 MEK의 경우에는 공비점이 있으므로 추출증류에 이용할 수 없다는 사실을 알 수 있었다. water의 비휘발도는 1.0보다 크고 또한 액조성에 따라 비휘발도가 비선형적으로 증가하는 것으로 나타났으나, water 이외의 다른 제3성분에 대해서는 액조성이 증가함에 따라 모두 비휘발도가 비선형적으로 감소하는 것으로 나타났다. 연구의 결과로서 acetone/methanol 공비혼합계에 대해서는 water가 가장 효율적이며 경제적인 최적 entrainer로 적용될 수 있음을 알 수 있었다.

실린더형 기-액 원심분리기 내의 유동특성 연구를 위한 CFD 시뮬레이션 (CFD Simulation to Study Flow Characteristics in Cylindrical Gas-Liquid Cyclone Separator)

  • 박경도;박종천;김경미
    • 한국해양공학회지
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    • 제28권4호
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    • pp.280-287
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    • 2014
  • In this paper, the numerical simulation of the gas-liquid flow in a cylinder cyclone separator is performed to investigate the flow characteristics using a commercial software, FLUENT, which solves the Reynolds-averaged Navier-Stokes(RaNS) equations. First, a single-phase flow with water in a gas-liquid cylinder cyclone(GLCC) separator is simulated and compared with the experiments(Farchi, 1990) and numerical simulations(Erdal, 1997). Then, the characteristics of the multi-phase flow for water-air, mud-only, and mud-air cases are discussed in the view point of the feasibilities for a mud handling system.

플레어시스템에서 녹아웃드럼의 기·액 분리효과에 관한 연구 (A Study on the Gas-liquid Separation Effect of the Knockout Drum in the Flare System)

  • 권현길;백종배;김상령
    • 한국가스학회지
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    • 제25권3호
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    • pp.1-8
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    • 2021
  • 안전밸브의 배출물질을 처리하는 플레어시스템(Flare system) 중 녹아웃드럼(Knockout drum)은 안전에 있어 핵심설비이나 설치기준이 명확하지 않아 사업장 및 규제기관이 수용 가능한 기준 검토가 필요한 실정이었다. 녹아웃드럼의 국내·외 기준과 선행연구 미비점을 조사하여 대량방출 범위, 중간녹아웃드럼 설치위치, 방출물질 조성 영향에 대하여 우선 연구를 수행하였으며, 연구결과 공정모사(Simulation)조건에서 7,500kg/hr 미만의 소량방출은 기·액 분리가 완전하게 되었고 대량 방출은 중간 녹아웃드럼을 추가하였으나 분리효과가 적게 나타났다. 그러나 응축물질 조성을 증가(몰분율 10%)한 경우 대량방출에서 기·액 분리효과가 상승하는 것으로 조사되었으며, 녹아웃드럼을 공정설비에 인접 설치한 것보다는 스택에 인접 설치한 경우에 기·액 분리효과가 더 크게 분석되었다.