• 제목/요약/키워드: 반응기의 압력

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고압 및 고진공에서의 피리딘과 벤조일클로라이드류의 반응에 관한 속도론적 연구 (Kinetic Studies for the Reactions of Pyridine with Benzoylchlorides under High Pressure and High Vacuum)

  • 김세경
    • 대한화학회지
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    • 제48권3호
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    • pp.254-260
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    • 2004
  • 아세토니트릴 용매내에서 파라치환 염화벤조일류($p-CH_3$, p-H, $p-NO_2$)와 피리딘의 반응속도를 온도와 압력변화에 따라 전기전도도법으로 측정하여 유사 1차반응속도상수와 2차반응속도상수를 구하였다. 이들 반응속도상수로부터 활성화파라미터들(${\Delta}V{\ddagger},\;{\Delta}{\beta}{\ddagger},\;{\Delta}H{\ddagger},\;{\Delta}S{\ddagger},\;{\Delta}G{\ddagger}$ 과 Hammett ${\rho}$를 구하였다. 이때 ${\Delta}V{\ddagger},\;{\Delta}{\beta}{\ddagger}$${\Delta}S{\ddagger}$는 모두 음의 값을 나타내었으며, 모든 압력 조건에서 기질의 치환기효과 ${\rho}_Y$는 양의 값을 나타내었다. 압력과 치환기 변화에 따른 속도론적 연구를 종합하면, 전체적인 반응은 전형적인 $SN_2$ 반응메카니즘을 따르며, 압력 증가에 따라 결합 형성이 더욱 촉진된 반응메카니즘으로 진행됨을 알 수 있다.

특집:녹색선박 SCR시스템 기술개발 현황 - 촉매반응기 내부 유동특성에 관한 수치해석

  • 정경열;박창대;임병주;이중섭;서정세;윤지훈
    • 기계와재료
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    • 제24권2호
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    • pp.80-93
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    • 2012
  • 본 연구는 5,000PS급 선박용 SCR 촉매시스템에 관한 내부 유동특성을 전산유체역학(CFD)을 통해 예측하고 설계에 반영하기 위한 기초를 확보하기 위함이다. 따라서 SCR 촉매반응기 내부 유동특성을 수치해석하기 위한 기법을 소개하였고, 촉매 Cell에 대한 수학적 모델링을 제시한 후 SCR 촉매시스템에서 NOx를 환원시켜 주는 촉매담체에 대한 압력강하를 실험과 수치해석을 통해 비교하였다. 그 결과 수치해석 결과가 실험에 매우 근접함을 확인할 수 있었다. SCR 촉매반응기에 대한 유동특성을 수치해석을 수행하여 각 지점에 대한 압력과 속도분포를 확인하였다. 또한 촉매 담체로 배기가스가 유입되는 입구부의 유동균일도를 예측하기 위해 Inlet pipe의 $90^{\circ}$ 각도에서 유입길이를 변화시켜 수치해석을 수행하였다. 그 결과 각도와 길이에 영향을 받는 것으로 나타났다.

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중탄산나트륨이 첨가된 여과집진기를 이용한 염화수소의 제거 (Removal of HCl Using a Bag-Filter with Addition of Bicarbonate)

  • 이건주
    • 유기물자원화
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    • 제15권3호
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    • pp.121-128
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    • 2007
  • 이 연구의 목적은 배기가스로부터 생성된 신성가스 중 HCl의 제거를 위해 기존의 건식 반응기와 여과집진기를 사용하였다. 흡착제는 중탄산나트륨($NaHCO_3$)를 시용하였으며 흡착제($NaHCO_3$) 의 성능, 효율을 평가한다. 이러한 중탄산나트륨의 성능, 제거효율을 평가하여, 중탄산나트륨이 건식 반응기에서의 최적의 운전조건을 분석하였다. 체류시간, 당량비, 온도, 여과집진기의 압력등을 운전조건으로 하였으며 체류시간은 1.5sec로 고정하였고, 중탄산나트륨 주입비(당량비)를 1SR, 1.25SR으로 조절하였고, 온도는 $160^{\circ}C$, $180^{\circ}C$, $200^{\circ}C$로 하였고, 여과집진기의 압력은 210mmAq, 230mmAq, 250mmAq로 하였다. 이 연구에서는 온도가 큰 영향은 없고, 압력과 당량비가 많은 영향을 끼치는 것을 알 수 있다. 최적의 운전조건은 주입비 1SR에서 $180^{\circ}C$, 230mmAq이다. 이 조건에서의 제거율은 99.50%로 나왔다.

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석탄 합성가스를 이용한 온도 및 압력변화에 대한 메탄화 반응 특성 (Methanation of syngas on Ni-based catalyst with various reaction conditions)

  • 김수현;유영돈;류재홍;변창대;임효준;김형택
    • 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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    • 한국신재생에너지학회 2010년도 추계학술대회 초록집
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    • pp.129.1-129.1
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    • 2010
  • 석탄가스화로부터 얻어진 합성가스는 CO, $H_2$가 주성분으로, 그 자체를 연료로 사용하여 발전을 하거나 또는 적절한 정제, 분리 및 합성을 통해 다양한 원료물질을 생산할 수 있다. 이러한 석탄의 청정 사용 기술은 최근의 에너지 분야에서 많은 관심을 불러일으키고 있는 고유가 현상 및 석유자원 고갈에 대비할 수 있는 현실적인 방법의 하나로 여겨지고 있다. 석유를 대체할 에너지원으로서 석탄을 이용하는 다양한 응용 방법 중의 하나로 가스화 반응을 통해 발생하는 합성가스를 이용한 SNG 제조 공정을 들 수 있는데, 이는 석탄 등의 고체 시료를 이용하여 메탄이 주성분인 연료가스를 생산하는 것이다. SNG(Synthesis Natural Gas 또는Substitute Natural Gas)는 합성천연가스 또는 대체천연가스로 불리어지는데 주로 석탄의 가스화를 통해 얻어진 합성가스(syngas 또는 synthesis gas)인 CO, $H_2$를 촉매에 의한 합성반응을 통해 얻을 수 있다. SNG 합성 반응(메탄화 반응)은 보통 수성가스 전환 공정과 가스 정제 공정을 거친 합성가스를 $CH_4$로 전환하는 것으로 석탄을 이용한 SNG 제조 공정에서 가장 핵심 공정인 메탄화 반응은 높은 발열반응으로 주로 니켈 촉매를 사용하며 $250{\sim}400^{\circ}C$에서 반응이 이루어진다. SNG 합성 반응은 공급되는 합성가스의 조성($H_2$/CO 비), 공급되는 합성가스의 유량과 반응기에 충진된 촉매의 부피와의 관계를 나타낸 공간속도, 반응온도 등의 조건에 따라 반응 특성이 달라질 수 있다. 가스화 반응을 통해 생성되는 합성가스를 이용한 SNG 합성반응(메탄화 반응)의 특성을 파악하기 위하여 Lab-scale 규모의 고정층 반응기를 이용하여 Ni 함량이 다른 2종류의 촉매를 대상으로 반응온도 및 압력에 따른 CO 전환율, $CH_4$ 선택도, $CH_4$ 생산성 변화를 파악하였다. 실험 결과 반응기의 온도가 350도 이상의 조건에서 CO 전환율은 99.8%이상, $CH_4$ 선택도는 90.7%이상으로 나타났으며, 공간속도가 2,000 1/h 이상의 조건에서는 $CH_4$ 생산성이 500 ml/g-cat, h을 만족하였다.

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정전 탐침을 이용한 유도 결합형 반응기에서 발생하는 산소 플라즈마의 특성연구 (Characterization of oxygen plasma by using a langmuir probe in the inductively coupled plasma)

  • 김종식;김곤호;정태훈;염근영;권광호
    • 한국진공학회지
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    • 제9권4호
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    • pp.428-435
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    • 2000
  • 정전 탐침을 이용하여 유도 결합형 반응기에서 발생하는 산소 플라즈마의 음이온 발생 특성을 관찰하였다. 입력전력과 운전압력 조건에 따른 산소 플라즈마에서 electronegative 음이온 플라즈마의 입력전력과 운전압력에 따른 정전 탐침에 흐르는 포화 양 전류 대 포화 음 전류(전자 전류와 음 이온 전류의 합)의 전류 비율과 플라즈마 부유 전위와 플라즈마 전위 차의 변화로부터 음이온 발생 특성관찰을 하였다. 전류비의 증가와 전위차 값의 감소는 입력전력이 증가함에 따라 약 30∼60 mTorr 운전압력 영역에서 나타났으며 이 조건에서 음이온의 발생량이 증가함을 의미하고, 플라즈마내의 이온들은 음이온과 재결합에 의한 손실이 증가하여 플라즈마 밀도가 감소함을 알 수 있었다.

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유기산의 해리평행에 미치는 치환기효과와 그의 온도 및 압력의 영향. (6) 수용액중에서 몇가지 아미노산의 해리상수 (The Effects of Substituent, Pressure and Temperature on the Dissociation Constants of Organic Acids. (6) Dissociation Constants of Some Amino Acids in Aqueous Solution)

  • 황정의;이우붕;채종근;김학성
    • 대한화학회지
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    • 제31권5호
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    • pp.400-405
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    • 1987
  • 세가지 아미노산 즉 글리신, 알라닌 및 트립토판의 두가지 해리상수를 전도도법을 이용하여 온도(15 ~ 35$^{\circ}$C)와 압력(1~2,500bar)을 변화시키면서 측정하였다. 두가지 해리상수는 온도가 높아지면 모두 증가했으나 압력이 높아지면 첫째 해리상수는 증가하고 둘째 해리상수는 트립토판을 제외하면 감소하였다. 이와같은 현상은 반응의 열역학적 성질을 이용하여 설명하였으며 나아가서 반응의 특성을 알아보기 위해서 Hammett의 법칙을 적용하고 반응의 치환기 상수와 압력에 따른 반응상수를 계산하였다. 아미노산의 해리상수의 특성을 치환 효과로 설명하였고 반응의 유형을 반응상수로서 알아보았다.

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기포탑 반응기에서 조작변수가 meta 붕산 생성반응 전환율에 미치는 영향 (Effects of Operating Variables on the Conversion of Meta Boric Acid Formation in a Bubble Column Reactor)

  • 조수행;도재범;강용
    • 공업화학
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    • 제7권3호
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    • pp.573-579
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    • 1996
  • 공업적 기포탑 반응기의 설계, scale-up, 조절, 개발 및 운전에 매우 긴요한 기초자료들을 얻기 위하여 실험 실적 규모의 기포탑 반응기에서 각 실험변수들이 ortho 붕산으로부터 meta 붕산의 생성 반응전환율에 미치는 영향을 연구하였다. 반응시간 및 압력, 반응물의 입자크기 및 기체 유속 등을 실험변수로 선택하였으며, 이들 실험변수들이 기포탑 반응기내의 기체 체류량에 미치는 영향들을 반응의 전환율과 연계하여 또한 검토하였다. 연구의 결과, 다음과 같은 최적 반응조건을 얻을 수 있었다 : 반응시간 ; 35~40(분), 반응압력 ; 92~95(kPa), 반응입자의 크기 ; $0.6{\times}10^{-3}(m)$ 이하, 기체 유속 ; 0.07~0.08(m/s).

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$N_2O$ 단일 추진제 추력기 개발을 위한 촉매 분해 시험 (Catalytic decomposition of $N_2O$ to develop monopropellant thruster)

  • 진정근;;안성용;권세진
    • 한국추진공학회:학술대회논문집
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    • 한국추진공학회 2009년도 제33회 추계학술대회논문집
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    • pp.269-272
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    • 2009
  • 친환경 추진제인 $N_2O$ 단일추진제 추력기 개발을 위하여 $N_2O$ 촉매 분해 시험을 수행하였다. 백금(Pt), 이리듐(Ir)을 알루미나 펠렛에 코팅한 촉매를 삽입하여 압력을 달리하고 분해 반응이 시작되는 최저 예열 온도를 측정하였다. 실험 결과 Ir이 $N_2O$ 분해 반응에 더 적합하며 최저 요구 예열 온도도 낮게 나타났다. 또한 요구 예열 온도는 챔버 압력이 증가함에 따라 감소하였다. 그러나 지속적인 분해 반응시험을 통해 Ir의 산화 반응에 의한 반응성 저하 현상이 나타남을 실험적으로 확인하였다.

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