• 제목/요약/키워드: 분해상수

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도시생활폐기물과 저품위 무연탄 혼합연료의 열분해 반응특성 (Pyrolytic Reaction Characteristics of a Mixed Fuel of Municipal Solid Wastes and Low-grade Anthracite)

  • 오광중;이형돈;서종범;전수빈;조상원
    • 대한환경공학회지
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    • 제32권11호
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    • pp.1046-1053
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    • 2010
  • 본 연구의 목적은 생활폐기물에 저품위 무연탄의 혼합 후 열분해 반응 특성을 연구하는데 목적이 있다. 반응 변수로 혼합율, 반응온도, 승온속도에 따른 열분해조건을 고찰하였다. 그 결과, 저품위 무연탄 20 wt.%를 첨가한 혼합 시료가 3,500 kcal/kg 이상의 저위발열량 확보를 위한 최적의 혼합비로 나타났다. 가장 높은 반응속도상수 도출을 위해서는 $700^{\circ}C$의 조건에서 이루어 질 것으로 판단되었다. 또한 시간당 온도의 비가 증가할수록 반응속도상수가 선형적으로 높게 나타났으나, 열분해 시 전력비 상승 및 열분해 생성 char의 수율 등을 고려하여 더 낮은 승온속도에서 열분해가 이루어져야 할 것으로 판단된다.

열분해 특성상수를 활용한 탄소/페놀릭 복합재료의 온도분포 해석 (The Analysis of the temperature distribution in Carbon/Phenolic composite by thermal decomposition parameters)

  • 김연철;박영채
    • 한국추진공학회:학술대회논문집
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    • 한국추진공학회 2006년도 제26회 춘계학술대회논문집
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    • pp.45-49
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    • 2006
  • 탄소/페놀릭 복합재료가 높은 온도에서 열분해 되는 현상을 연구하기 위하여 열중량분석기(TGA)가 이용되었다. 높은 온도와 다양한 하중조건에서 운용되는 고체 추진기관의 열방호 시스템으로 적합한 재료를 분석하고 개발하는데 연구목적이 있다. 실제 연소조건과 유사한 온도 상승속도를 고려하기 위하여 열분해 특성상수 값은 1000 K/min인 경우로 예측된 값을 FEM 해석코드 자료로 활용하였다. 온도 분포는 실험 결과 값과 같은 거동을 보였으며 열분해 깊이는 ${\pm}1mm$ 이내에서 해석 결과와 잘 일치 하였다.

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산 촉매 가수분해에 의한 자이란 분해속도 연구 (Kinetic Study on the Acid-catalyzed Hydrolysis of Xylan)

  • 서영준;이홍주;이재원
    • Journal of the Korean Wood Science and Technology
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    • 제40권6호
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    • pp.389-396
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    • 2012
  • 본 연구는 산 촉매에 의한 자이란 분해속도를 분석하는 것으로 $120^{\circ}C$에서 60분 동안 가수분해를 수행하여 자이란 분해속도를 조사하였다. 산 촉매로는 황산, 옥살산, 말레산을 사용하였다. 자이란 분해에 관여하는 분해속도상수($k_1$)는 산 농도에 비례하여 증가하였으며 이것은 산 농도가 증가할수록 자이란 가수분해가 빠르게 진행된다는 것을 의미한다. 황산, 옥살산, 말레산 중에서 자이란에서 자이로스로 분해되는 속도는 황산을 촉매로 사용하였을 때 가장 높았다. 하지만 수소농도인 pH를 기준으로 하였을 때, 즉 같은 pH 조건에서 가수분해를 수행하였을 때 자이란에서 자이로스로 분해되는 속도는 옥살산, 말레산과 같은 dicarboxylic acid 촉매에서 황산을 사용하였을 때 보다 높은 분해속도상수를 나타냈다.

cis-[Co(en)2NH3Cl]2+ 이온의 수화반응과 염기성 가수분해반응에 미치는 미셀의 효과 (Micellar Effect of the Aquation and the Base Hydrolysis of cis-[Co(en)2NH3Cl]2+ Ion)

  • 정종재;백성오;이정아
    • 대한화학회지
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    • 제38권4호
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    • pp.265-270
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    • 1994
  • 여러 가지 농도의 SDS용액에서 [Co(en)$_2$NH$_3$Cl]$^{2+}$의 수화반응과 염기성 가수분해반응의 속도상수를 UV분광법으로 구하였다. 그리고 염기성 가수분해 반응에서는 염화나트륨의 농도를 0, 0.05, 0.1 mol dm$^{-3}$로 변화시키면서 반응속도에 미치는 염의 영향을 조사하였다. 수화반응은 SDS의 농도가 CMC보다 진한 미셀상태에서의 속도(kH$^M$)가 CMC보다 아주 묽은 수용액 상태에서의 속도(kH$^W$)보다 약간 빠른 경향을 보였다. 염기성 가수분해반응에서 속도상수(kOH)는 CMC보다 낮은 온도에서는 SDS농도가 증가하여도 일정한 값을 가지나, CMC부근에서는 급격히 감소하였다. CMC보다 진한 농도에서는 CMC이전과 마찬가지로 SDS의 농도가 증가하여도 속도상수의 변화가 거의 없었다. 염기성 가수분해반응에서 첨가한 염화나트륨의 효과는 이온교환모델로 설명할 수 있었다.

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낙동강 하구 장기조석관측 자료를 이용한 조위의 정밀예측 연구 (A study on the precise prediction of tides using long-term tidal observation data at the Nakdong River Estuary)

  • 박병우;강태순
    • 한국수자원학회:학술대회논문집
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    • 한국수자원학회 2022년도 학술발표회
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    • pp.269-269
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    • 2022
  • 최근 낙동강 하구 기수생태 복원에 있어서 중요한 요소 중 하나는 하굿둑 외해측의 보다 높은 정도를 가지는 조석예보치 산정과 이를 통해 하굿둑 방류량과 해수 유입량을 추정하여 주변 환경 등을 예측할 수 있다. 기수생태 복원이 본격으로 논의가 진행 전인 2016년까지는 하구에서 수km 떨어진 기존 조위관측소(부산 및 가덕도)를 활용하여 하류수위를 예측하여 왔지만 조위 높이와 위상 차이로 인하여 활용이 용이하지 않다. 따라서, 낙동강 하굿둑 인접 외해역에서 조석 영향을 받는 수위관측치를 이용하여 조석조화분해를 통해 조위 예측을 보다 정밀하게 산정하는 것이 필요하다. 연구방법으로는 낙동강 하굿둑 외해역에서 관측된 2016년, 2017년 각각 1년간 10분간격으로 관측자료의 저장상태 및 이상자료 유무를 확인하고, 조석조화분해 프로그램인 TASK2000(Tidal Analysis Software Kit) Package를 이용하여 2016년, 2017년 낙동강 하굿둑 인접 외해역에서 관측된 조위자료를 각각 조석조화분해한 결과로 관측조위와 예측조위 비교하였고, 관측조위와 예측조위를 뺀 성분인 조석잔차성분을 구했다. 조화분해결과, 낙동강 하굿둑 외해역은 일반적인 연안역의 조석과는 달리 하천수의 유출, 배수갑문의 조작, 연안사주지형에 의한 조석변형 등 매우 복잡하고 불규칙적인 특성인 기상성분(기압, 바람 등)에 의한 교란을 고려한다면 예측정확도가 상당부분 확보되는 것으로 나타났다. 또한 장주기 성분과 비선형 조석성분의 크기를 비교해 볼 때 거의 편차가 없이 나타나 조석조화상수를 이용한 예보 가능성을 확인할 수 있었다. 조위검증은 2016년의 1년치의 조석자료를 이용하여 조화분해된 조화상수 63개를 이용하여 2017년의 조석 예보치를 산정하였으며, 이를 2017년의 낙동강 하굿둑 외해역의 조석관측치와 조석예측치를 1대 1 비교하는 방식으로 검증하였고, 이들의 상관관계를 파악하기 위하여 두 성분에 대하여 Regression Analysis를 수행하여 예측조위와 관측조위 사이에는 Pre=0.9535×Obs+0.396과 같은 관계식이 성립하는 것으로 분석되었다. 또한, 두 성분간의 상관도는 0.9535로 높게 나타났다. 조위예측 프로그램인 TASK2000 Package 중 MARIE를 이용한 조위예측 프로그램의 신뢰도가 매우 높은 것으로 판단되고, 해당년도 조위예측 시에는 가능하면 직전년도의 1년 조석관측자료를 조화분해하고 얻어진 조화상수를 이용하여 조위예측을 실시하면 보다 정확한 자료를 얻을 수 있다.

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월악산 국립공원에서 신갈나무와 소나무 낙엽의 장기적 분해 및 영양염류 동태 (Long term decomposition and nutrients dynamics of Quercus mongolica and Pinus densiflora leaf litter in Mt. Worak National Park)

  • 원호연;김덕기;이규진;박상봉;최중석;문형태
    • 한국환경생태학회지
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    • 제28권5호
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    • pp.566-573
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    • 2014
  • 국가장기생태 연구사업의 일환으로 낙엽활엽수인 신갈나무와 상록침엽수인 소나무 낙엽의 분해율 및 분해과정에 따른 영양염류 함량 변화를 파악하였다. 이를 위해 2005년 12월 월악산의 신갈나무림과 소나무림에 낙엽주머니를 설치하고 2006년 3월부터 2011년 9월까지 69개월간 3개월 간격으로 낙엽주머니를 수거하여 분해율, 분해상수(k), 그리고 분해과정에 따른 C/N비, C/P비의 변화와 영양염류의 동태를 조사하였다. 분해 69개월경과 후 신갈나무와 소나무 낙엽의 잔존률은 각각 $35.4{\pm}2.3%$$16.1{\pm}1.3%$로 소나무 낙엽의 분해가 신갈나무 낙엽의 분해보다 빠르게 진행되는 것으로 나타났다. 분해 69개월경과 후 신갈나무 낙엽과 소나무 낙엽의 분해상수(k)는 각각 5.97과 10.50으로 소나무 낙엽의 분해상수가 높게 나타났다. 신갈나무 낙엽의 분해과정에 따른 C/N, C/P 비율은 초기에 각각 43.1, 543.9이었으나 69개월경과 후에는 각각 8.7과 141.2로 점차 감소하였으며, 소나무 낙엽의 경우 초기 C/N, C/P 비율은 각각 151.2와 391.4로 나타났고, 분해 69개월경과 후에는 각각 22.9와 136.5로 나타났다. 낙엽의 초기 N, P, K, Ca, Mg의 함량은 신갈나무 낙엽에서 각각 9.30, 0.23, 2.36, 3.14, 1.11mg/g, 소나무 낙엽에서 각각 3.02, 0.09, 1.00, 3.84, 0.62mg/g으로 신갈나무 낙엽에서 질소와 인의 함량이 현저히 높았다. 분해 69개월경과 후 N, P, K, Ca, Mg의 잔존률은 신갈나무 낙엽에서 각각 73.8, 60.9, 17.2, 20.3, 35.1%, 소나무 낙엽에서 각각 69.5, 75.3, 12.3, 10.9, 10.8%로 나타났다.

영가철에 의한 Fenitrothion의 분해 경로 및 특성 (The Pathway and Characteristics for Decomposition of Fenitrothion by Zerovalent Iron (ZVI))

  • 이동윤;문병현
    • 대한환경공학회지
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    • 제33권3호
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    • pp.157-161
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    • 2011
  • 본 연구에서는 골프장 등에서 살충제로 사용하는 대표적인 농약 중 fenitrothion에 대해 ZVI를 사용하여 분해경로를 파악하고 분해특성을 회분식 반응기를 이용하여 연구하였다. 또한 ZVI에 의한 순수 fenitrothion과 스미치온에 함유되어 있는 fenitrothion 분해율을 비교하였다. ZVI에 의한 fenitrothion의 분해 과정에서 3-methyl-4-nitrophenol과 4-amino-m-cresol이 생성되는 것을 알 수 있었다. ZVI에 의한 순수 fenitrothion 및 스미치온에 함유된 fenitrothion의 분해반응은 1차 반응으로 나타낼 수 있으며, 주입농도가 증가 할수록 분해율 및 1차반응 속도상수 값도 증가하였다. 순수 및 스미치온에 함유된 fenitrothion의 비표면적 1차 속도상수 값은 각각 0.0398 및 $0.1312L/m^2{\cdot}hr$으로 스미치온에 함유된 fenitrothion이 순수 fenitrothion에 비해 ZVI에 빨리 분해되었다. 이는 스미치온에 함유된 계면활성제가 fenitrothion의 용해도를 증가시키며 ZVI의 분산력을 향상시킨 것에 기인하는 것으로 판단된다.

황산염 환원 조건에서 리그노셀룰로오스의 분해 및 리그닌과 셀룰로오스의 상호작용 (Lignocellulose Biodegradation and Interaction between Cellulose and Lignin under Sulfate Reducing Conditions)

  • 고재중;김석구;시미즈 요시히사
    • 유기물자원화
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    • 제15권4호
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    • pp.131-137
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    • 2007
  • 황산염 환원조건에서의 리그노셀룰로오스의 분해에 대하여 고찰하였다. 특히, 리그닌에 대한 셀룰로오스의 비(C/L 비)를 각각 42.15, 4.59, 2.51, 1.14, 0.7로 하여 리그닌과 셀룰로오스의 상호작용에 대하여 고찰하였다. 셀룰로오스의 분해율은 1차 반응식에 의해 계산되어져, C/L 비가 감소할수록 반응상수는 감소하여 셀룰로오스의 분해에 대한 리그닌의 저해작용을 보여 주였다. 1차 반응식에 의한 반응상수와 리그닌의 함량의 증가에 대한 셀룰로오스의 분해율은 0.97의 $R^2$ 값을 가지며 로그힘수에 의해 표현할 수 있었다. 리그노셀룰로오스의 분해율 또한 C/L 비와 로그함수의 관계를 가지며 리그닌의 함량이 많을수록 감소하였다. 리그닌의 분해율은 C/L 비가 2.51 및 1.14인 조건에서 4.59 및 0.7의 조건보다 높게 나타나, 공동기질로서의 과도한 탄소원은 리그닌분해에 장애가 됨을 보여 주였다.

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다양한 산 촉매에서 자이란 가수분해 특성 (Study on the Hydrolysis Kinetics of Xylan on Different Acid Catalysts)

  • 나병일;이재원
    • Korean Chemical Engineering Research
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    • 제52권2호
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    • pp.226-232
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    • 2014
  • 본 연구에서는 $120{\sim}150^{\circ}C$에서 다양한 산 촉매에 의한 자이란 가수분해 거동을 조사하였다. 또한 자이란에서 자이로스 생성과 자이로스로부터 푸르푸랄 분해에 대한 kinetic 인자를 분석하였다. 높은 반응온도와 산 촉매 농도는 자이란 가수분해와 자이로스 분해를 촉진하였다. 최대 반응속도상수($k_1$)에 대한 가수분해 조건은 산 촉매에 따라 다르게 나타났다. 황산, 옥살산, 말레산 중에서 자이란 반응속도상수($k_1$)는 황산 100 mM로 $120^{\circ}C$에서 반응하였을 때 $0.0241min^{-1}$로 가장 높게 나타났다. 하지만 황산은 옥살산, 말레산과 비교하여 자이로스 분해를 더욱 유도하여 상대적으로 높은 푸르푸랄을 생성하였다. 자이란 분해에 관여하는 활성화 에너지는 황산에서 가장 높게 나타났다.

온도와 pH에 따른 MSG 열분해의 속도론적 연구 (Thermal Degradation Kinetics of Monosodium Glutamate as Affected by Temperature and pH)

  • 차보숙;한민수;김우정
    • 한국식품과학회지
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    • 제23권3호
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    • pp.355-359
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    • 1991
  • 글루타민산 나트륨(MSG)의 열안정성을 조사하기 위하여 가열온도 및 pH를 변화시키면서 가열 중 MSG의 분해정도를 비교하였다. 가열온도와 pH의 범위는 각각 $100{\sim}120^{\circ},\;4{\sim}9C$로 하였고, MSG는 2% 용액으로 만들었으며 가열 중 잔류 MSG 농도를 HPLC로 측정하였다. 그 결과 pH 4와 $120^{\circ}C$의 3시간 가열로 약 73% MSG가 감소한 반면, $100^{\circ}C$에서의 3시간 가열은 12% 정도만이 감소함을 보였다. 가열온도와 pH에 따른 초기 MSG의 분해속도와 분해 속도상수{(%MSG/log(hrs)}를 비교한 결과 $110^{\circ}C$$120^{\circ}C$에서의 초기 분해속도는 pH 4가 가장 빨랐으며 분해 속도상수도 상당히 높은 값을 보였다. 분해가 가장 적었던 pH 범위는 $pH6{\sim}8$ 범위였다. 또한 가열온도에 영향을 가장 많이 받았던 pH 4와 pH 5의 MSG 열분해 속도상수와 1/T의 관계에서 계산된 활성화에너지는 각각 18.3 kcal/mole과 9.2 kcal/mole이었다.

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