• 한국수소및신에너지학회논문집
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• 제19권6호
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• pp.490-497
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• 2008

For continuous operation of the sulfur-iodine(SI) thermochemical cycle, which is expected practical method for massive hydrogen production, suggesting operation conditions at steady state is very important. Especially, in the Bunsen reaction section, the Bunsen reaction as well as side reactions is occurring simultaneously. Therefore, we studied on the relation between the variation of compositions in product solution and side reactions. The experiments for Bunsen reaction were carried out in the temperature range, from 268 to 353 K, and in the $I_2/H_2O$ molar ratio of $0.094{\sim}0.297$ under a continuous flow of $SO_2$ gas. As the result, sulfur formed predominantly with increasing temperature and decreasing $I_2/H_2O$ molar ratios. The molar ratios of $H_2O/H_2SO_4$ and $HI/H_2SO_4$ in global system were decreased as the more side reaction occurred. A side reactions did not appear at $I_2/H_2O$ molar ratios, saturated with $I_2$, irrespective of the temperature change. We concluded that it caused by the increasing stability of an $I_{2x}H^+$ complex and a steric hindrance with increasing $I_2/HI$ molar ratios.

• 한국광학회지
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• 제9권4호
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• pp.264-269
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• 1998

분젠버너에서 당량비에 따른 연료부족, 적정, 과잉의 경우로 예혼합된 프로판-공기 화염에서 발생된 C2, CH, OH 라디칼의 농도형태 측정을 영상처리법을 이용하여 가시화하였다. 영상처리 시스템에서 협대역 통과필터, 영상증폭장치, CCD 및 PC를 사용하여 라디칼의 발광 파장대의 영상을 처리하였다. 영상처리 시스템을 통하여 화염에서 라디칼의 반응영역을 관찰하고, 라디칼의 농도분도를 예측할 수 있었다. 반응영역에서 각각의 라디칼의 공간적 분포는 CmHn 계열 화염의 반응 메카니즘을 이해할 수 있는 충분한 정보를 제공하였다. 이 정보로부터 C2 라디칼의 형광은 반응영역 앞부분에 먼저 나타나며 CH와 OH 라디칼의 형광은 화염의 하류부분에 분포함을 알 수 있었다.

• 한국수소및신에너지학회논문집
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• 제21권4호
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• pp.278-285
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• 2010

The Sulfur-Iodine (SI) thermochemical hydrogen production process of a closed cycle consists of three sections, which are so called the Bunsen reaction section, the $H_2SO_4$ decomposition section and the HI decomposition section. To identify the role of oxygen that can be supplied to the Bunsen reaction section via the $H_2SO_4$ decomposition section, Bunsen reactions with a $SO_2,\;SO_2-O_2$ mixture and $SO_2-N_2$ mixture as feed gases were carried out using a stirred reactor in the presence of $I_2/H_2O$ mixture. As the results, the amounts of $I_2$ unreacted under the feed of mixture gases were higher than those under the feed of $SO_2$ gas only, and the amount of HI produced was relatively decreased. The results of Bunsen reaction using $SO_2-O_2$ mixture were similar to those using $SO_2-N_2$ mixture. It may be concluded that an oxygen in $SO_2-O_2$ mixture has a role as a carrier gas like a nitrogen in $SO_2-N_2$ mixture. The effects of oxygen were decreased with increasing temperature and decreasing oxygen content in $SO_2-O_2$ mixture.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제44권4호
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• pp.410-416
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• 2006

원자력 열을 이용한 요오드-황 열화학 수소 제조 사이클에서 분젠 공정 부분의 고효율 운전을 목적으로 2 액상(황산 상과 $HI_x$ 상)으로의 분리 및 $H_2O$의 분배를 위한 $H_2SO_4-HI-H_2-O-I_2$ 혼합 계의 공정 특성을 연구하였다. 공정 변수 실험은 298~353 K의 온도 범위와 $H_2SO_4/HI/H_2O/I_2=1/2/14{\sim}20/0.5{\sim}8.0$의 몰 조성 범위에서 수행했다. 결과로서, $SO_2-I_2-H_2O$ 분젠 반응계를 위하여 계산에 의해 2 액상으로 분리되는 분리점 및 포화점의 사이의 범위를 결정하였다. 각상내 불순물들(황산 상내 HI 및 $I_2$ 그리고 $HI_x$ 상내 $H_2SO_4$)이 최소화되는 최적의 결과는 가장 높은 온도인 353 K와 가장 높은 $I_2$ 몰 농도에서 얻을 수 있었다. 이 조건에서 황산 상을 위한 $HI/H_2SO_4$와 $HI_x$ 상을 위한 $H_2SO_4/HI_x$ 몰 비율은 각각 0.024와 0.028였다. 각 상으로 $H_2O$의 분배를 위하여 $HI_x$와 $H_2O$ 사이의 친화력이 $H_2SO_4$와 $H_2O$ 사이의 친화력보다 우세한 것으로 나타났으며, $HI_x$와 $H_2O$ 사이의 친화력은 온도 증가에 따라 감소하고 $I_2$ 몰 농도에 따라 증가했다.

• 한국수소및신에너지학회논문집
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• 제17권4호
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• pp.395-402
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• 2006

Iodine-sulfur(IS) hydrogenation production process consists of three sections, which are so called a Bunsen reaction section, a HI decomposition section and a $H_2SO_4$ decomposition section as a closed cycle. For highly efficient operation of a Bunsen reaction section, we investigated the phase separation characteristics of $H_2SO_4-HI-H_2O-I_2$ system into two liquid phases($H_2SO_4$-rich phase and $HI_x$-rich phase) in the high temperature ranges, mainly from 353 to 393 K, and in the $H_2SO_4/HI/H_2O/I_2$ molar ratio of $1/2/14{\sim}30/0.3{\sim}13.50$. The desired results for the minimization of impurities in each phase were obtained in conditions with the higher temperature and the higher $I_2$ molar composition. On the basis of the distribution of $H_2O$ to each phase, it is appeared that the affinity between $HI_x$ and $H_2O$ was more superior to that between $H_2SO_4$ and $H_2O$.