• 제목/요약/키워드: 메탄올

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곡유로 채널을 가지는 수증기-메탄올 개질기에서 유량 변화에 따른 메탄올 전환율 및 물질 전달에 관한 연구 (Study on Methanol Conversion Efficiency and Mass Transfer of Steam-Methanol Reforming on Flow Rate Variation in Curved Channel)

  • 장현;박인성;서정세
    • 대한기계학회논문집B
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    • 제39권3호
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    • pp.261-269
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    • 2015
  • 본 연구에서는 전산유체역학 상용 코드를 이용하여 곡유로 채널형 수소 개질기에 대한 수치 해석적 연구를 수행하였다. 상용코드에서 제공하는 연소모델의 사전 검증을 위하여 원통 채널형 개질기 형를 가지는 선행연구모델(23)에 대한 수치해석을 선행하여 수행하였고, 95% 이상 일치하는 결과를 얻을 수 있었다. 선행연구모델의 수치해석을 통해 연소모델에 대한 해석 타당성검증이 완료된 후, 반응기 형태 변화가 메탄올 전환율과 수소생성에 미치는 영향을 파악하여 기존보다 유로의 길이가 증가한 곡유로 채널형 개질기를 설계하고, 유량조건($10/15/20{\mu}l/min$)을 변수로 수치해석을 수행하였다. 그 결과 원통 채널형 개질기와 곡유로 채널형 개질기에서 발생하는 유동 특성 및 물질전달 특성을 파악할 수 있었고, 그리고 유량에 따른 메탄올 전환율 및 수소 생성에 관한 유용한 정보를 얻을 수 있었다.

메탄의 부분산화에 의한 메탄올 직접 합성 (Direct Methanol Synthesis by Partial Oxidation of Methane)

  • 김영국;이광혁;함현식
    • 한국응용과학기술학회지
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    • 제30권4호
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    • pp.649-655
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    • 2013
  • 페롭스카이트 촉매와 Mo, Bi를 기본으로 하는 복합 산화물 촉매를 이용하여 천연가스의 주성분인 메탄의 부분산화를 통하여 메탄올을 직접 합성하였다. 페롭스카이트($ABO_3$) 촉매는 A 및 B site 성분을 변화시키면서 사과산법으로 제조하였으며, Mo, Bi를 기본으로 하는 3성분계 복합 산화물 촉매는 공침법으로 제조하여 반응특성을 살펴보았다. 페롭스카이트 촉매에서 A site에 알칼리 금속인 Sr을, B site에 전이금속인 Cr을 도입한 $SrCrO_3$ 촉매가 $400^{\circ}C$에서 메탄올 선택도 11%로 가장 우수한 결과를 보였다. Mo, Bi를 기본으로 하는 3성분계 복합 산화물 촉매의 경우 모든 촉매에서 메탄 전환율에는 큰 차이를 보이지 않았으며, Cr을 첨가한 Mo-Bi-Cr 복합 산화물 촉매가 $400^{\circ}C$에서 메탄올 선택도 15.3%로 가장 우수한 결과를 나타냈다. 3성분계 복합 산화물 촉매에서 촉매의 활성과 메탄올 선택도는 촉매의 표면적에 정비례하였다.

인산형 연료전지용 메탄올 연료개질기의 운전 특성 (Operational Characteristics of Methanol Reformer for the Phosphoric Acid Fuel Cell System)

  • 정두환;신동열;임희천
    • 에너지공학
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    • 제2권2호
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    • pp.200-207
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    • 1993
  • 본 논문은 5.9kW급 인산형 연료전지 발전시스템의 운전에 필요한 메탄올 연료개질기의 설계와 이의 운전 특성에 관한 것이다. 연료개질장치는 메탄올을 연소용 및 개질용연료로 사용하며, 개 질 반응 촉매는 CuO-ZnO계를 사용하고, 개질 반응기는 단일 환형 반응기 형태로 설계하였다. 개질 장치의 일산화탄소 생성 특성은 전체적으로 이론적인 평형값에는 도달하지 못하였으나, 반응온도가 증가할수록 농도가 증가하였으며, 개질 연료의 물/메탄올 몰비가 증가하면 감소하였다. 정격운전에서 촉매반응기의 축방향 온도분포는 이론적인 값과 잘 일치하였으며, 운전 개시후 50분 훈에 정상 운전이 가능하였다. 개질 시스템의 효율은 정격운전에서는 72.3%, 1/4 부하에서는 77%로 부하가 증가할수록 효율은 감소하였다. 개질기를 연료전지 본체와 연계운전시 개질기에 개질용 메탄올 및 연소용 메탄올의 공급유량이 각각 88.1 mol/h, 50.0mol/h 인 경우 정격전압인 37.6V의 전안에서 안정적인 5.5 kWh의 전력을 생산 할 수 있었다.

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혐기소화에 의한 Biogas 생산과 Biomethanol 전환에 관한 고찰 (Biomethanol Conversion from Biogas Produced by Anaerobic Digestion)

  • 남재작;신중두;홍승길;함현식;박우균;소규호
    • 유기물자원화
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    • 제14권4호
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    • pp.93-103
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    • 2006
  • 바이오가스는 유기물의 혐기소화과정에서 생기는 부산물로 열에너지와 전기에너지로 사용되어왔다. 바이오디젤생산의 반응물과 연료로 사용되고 있는 메탄올의 수요는 꾸준히 증가하고 있다. 본 총설에서는 메탄올을 메탄올로 전환하는 직접부분산화법의 최근 발전 동향을 간략한 메탄올합성의 역사와 함께 다루었으며, 산업 규모에서 주로 사용되고 있는 증기개질반응과 현재 연구단계에서 발전하고 있는 촉매산화법을 비교하였다. 이 총설에서는 바이오가스로부터 메탄올전환의 가능성이 기술적인 측면과 경제적 실용성 면에서 제시되었다.

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V2O5 촉매상에서의 메탄올 흡탈착 및 산화반응 - I. CO와 CH3OH의 화학흡착 특성 - (Chemisorption and Oxidation of Methanol over V2O5 Catalyst - I. Chemisorptive Behaviors of CO and CH3OH -)

  • 김을산;최기혁;이호인
    • 공업화학
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    • 제5권2호
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    • pp.189-198
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    • 1994
  • 초고진공하에서 열탈착 실험에 의하여 오산화바나듐 촉매상에서 일산화탄소와 메탄올의 홉착특성을 연구하였다. 일산화탄소는 오산화바나듐 촉매표면의 격자산소 결함을 갖는 바나듐이온이나 바나듐이온에 결합된 이중결합성 산소에 흡착하였다. 격자산소 결함을 갖는 바나듐이온에 흡착한 일산화탄소는 380K에서 탈착되었으며, 바나듐이온에 결합된 이중결합성 산소에 흡착한 일산화탄소는 격자산소와 결합하여 탄산기의 형태를 형성한 후 이산화탄소로 탈착되면서 촉매 표면을 환원시켰다. 선흡착되거나 후흡착되는 산소에 의하여, 탄산기의 형태로 흡착하는 일산화탄소의 흡착량은 증가하였다. 오산화바나듐 촉매상에서 메탄올을 흡착시킨 후 메탄올, 포름알데히드, 일산화탄소, 수소 등의 열탈착실험에 의하여 메탄올의 흡착특성을 연구하였다. 메탄올은 298 K에서 오산화바나듐 촉매상에 methoxy와 hydroxyl기를 형성하면서 분해흡착하였다.

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염전으로부터 농화배양된 호염 메틸영양미생물 군집의 특성 (Prokaryotic Communities of Halophilic Methylotrophs Enriched from a Solar Saltern)

  • 김종걸;박수제;이성근
    • 미생물학회지
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    • 제46권3호
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    • pp.286-290
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    • 2010
  • C-1화합물은 고염분성 환경의 혐기적인 퇴적층에서 관찰되며, 이 퇴적층의 표면과 수면에는 호기성 메틸영양미생물의 잠재적인 서식지가 된다. 염전과 갯벌에서 채취한 토양 시료를 접종원으로 하여 메탄올을 탄소원과 에너지원으로 공급하고 염분농도에 따라 계대배양한 후 메탄올 산화 세균 성장 조건을 살펴 본 결과, 메탄올 산화 세균이 성장 할 수 있는 염분의 최대 농도는 20% 조건이었다. 변성 구배 젤 전기영동 (Denaturing gel gradient electrophoresis)을 이용하여 농화배양액 내 미생물 군집구조를 분석한 결과, 메탄올 산화 미생물인 Methylophaga 관련 세균이 우점하는 것으로 나타났다. 정량 PCR결과 고세균이 세균의 1-10%로 존재하는 것으로 나타났다. 세균용 항생제 실험결과, 메탄올 산화가 억제되어 고세균이 메탄올 산화에 관여하지 않는다는 것을 추정할 수 있었다. 이번 연구를 통해, 메틸영양세균이 고염분환경(염분 농도 20%까지)에서도 C-1 화합물을 산화할 수 있음을 확인 할 수 있었다.

김치 용매 추출물의 항산화성 (Antioxidant Activity of Various Solvent Extracts from Freeze Dried Kimchi)

  • 이영옥;최홍식
    • 생명과학회지
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    • 제6권1호
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    • pp.66-71
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    • 1996
  • 동결건조한 김치를 물, 메탄올, 에칠 에테르로 각각 추출한 후 이들 용매추출물들이 지니고 있는 지질산화반응에서의 항산화력에 대하여 고찰하였다. 즉, linoleic acid mixture의 액상산화반응 조건($37^{\circ}C$)에서 과산화물 생성억제에 대한 용매별, 김치발효기간별, 농도별, 그리고 혼합용매종류별로 실험하여 추출물의 항산화능을 살펴보았다. 그 결과 물과 메탄올 추출물이 에틸에테르 추출물 보다 과산화물의 생성을 더 억제 하였다.그리고 첨가농도가 증가할수록 항산화성이 증대되었으며 발효 초일의 김치나 과숙김치보다 잘 숙성된 김치(15$^{\circ}C$에서 7일간 발효)의 추출물에 더 항산화성이 높았다. 또한 물과 메탄올의 비율을 달리 하여 추출한 경우 순수 메탄올보다 50~80% 메탄올 농도에서의 용매추출물에서 항산화효과가 높았다. 비록 75% 메탄올추출물의 항산화성은 BHA와 $\alpha$토코페롤보다는 낮았지만 동 추출물에서 계통적 분획 등에 의한 분획물의 항산화성을 계속 검토하므로서 보다 높은 항산화성 물질이 분리될 수 있음을 알 수 있었다.

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ZSM-5 제올라이트 촉매상에서의 메탄올로부터 탄화수소 합성반응 (Synthesis of the Hydrocarbons from Methanol over ZSM-5 Zeolite Catalyst)

  • 박상언;전학제
    • 대한화학회지
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    • 제25권2호
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    • pp.97-102
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    • 1981
  • $SiO_2$/$Al_2O_3$ 비가 높은 제올라이트 ZSM-5를 합성하여 메탄올의 탄화수소로의 전환반응을 조사하였다. 메탄올이 전환되어 올레핀, 파라핀, 시클로파라핀 및 방향족화합물이 생성되었으며 특히 방향족 화합물에 대한 큰 선택성을 보여 주었고 1,3,5-trimethylbenzene의 크기정도에 제한된 형상선택성 촉매작용임을 알 수 있었다. 수소형태(HZSM-5)가 활성이 커, 메탄올이 탈수되어 일어나는 잇단 복잡한 반응들이 산촉매반응이 주임을 보여 주었다. ZSM-5와 구조가 유사한 mordenite와 3차원구조를 지닌 faujasite 촉매에서의 메탄올의 반응으로 구조적 영향과 TPD실험에 의한 산점분포를 비교한 결과 메탄올로부터 방향족화합물에 이르기까지의 탄화수소 합성에서의 ZSM-5 제올라이트의 촉매작용은 높은 실리카함량에 기인한 강한 산성과 교차하는 세공관 구조에 의한 분자체 효과에 의한 것으로 볼 수 있다.

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실린더형 무성방전을 이용하여 메탄올과 에탄올로부터 수소발생 특성 (Characteristics of Hydrogen Generation from Methanol and Ethanol using Cylindrical Barrier Discharge)

  • 박재윤
    • 조명전기설비학회논문지
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    • 제24권8호
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    • pp.32-39
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    • 2010
  • 오늘날 화석연료의 다량 사용에 의한 환경오염이 지구온난화를 가속시키고 기상이변을 일으키며 지구생태계에 심각한 영향을 미치고 있다. 수소는 이러한 환경문제를 근본적으로 해결해 줄 지속 가능한 그린에너지로 생각되고 있다. 본 연구는 결합구조가 다른 메탄올 및 에탄올의 개질을 통한 수소발생을 위해 실린더형 배리어 방전형의 반응기를 제작하였다. 반응기에 인가되는 고전압의 크기, 메탄올 및 에탄올 농도 및 캐리어 가스(N2) 유량 등의 변화에 따른 반응기의 방전특성과 수소발생 특성을 측정하고 화학구조에 따른 수소발생 영향을 분석하였다. 수소발생은 인가전압의 증가에 따라 선형적으로 증가하였고 메탄올의 경우가 많았다. 이는 메탄올과 에탄올의 결합구조와 관련이 있는 것으로 생각된다. 수소발생 에너지효율은 에탄올의 경우 인가전압이 증가하여 방전전력이 증가할수록 전체적으로 감소하지만 메탄올의 경우 전압 22[kV](peak-to-peak)를 인가한 경우 가장 에너지 효율이 높게 나타났다.