• Title/Summary/Keyword: 상평형도

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Phase Relation in the System Pt-Sb-Bi at $600^{\circ}C$ and Their Mineralogical Implication ($600^{\circ}C$에서의 백금-안티모니-비스머스계 상평형 관계 및 광물학적 의의)

  • 김원사;이석훈
    • Journal of the Mineralogical Society of Korea
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    • v.13 no.1
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    • pp.44-52
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    • 2000
  • 천연에서 발견되는 geversite (PtSb2), stumpflite (PtSb), insizwaite (PtBi2), unnamed PtBi 등의 광물에 대한 안정영역과 원소치환에 따른 고용체 존재를 규명하기 위해 백금-안티모니-비스머스 등 3성분계에 대한 합성실험적 연구를 실시하였다. 이번 연구에서 설정된 $600^{\circ}C$ 온도의 실험결과에 의하면, 등축정계의 geversite와 insizwaite 사이에 완전고용체가 형성되며, Sb를 치환하는 Bi의 함량에 따라 단위포 상수는 6.4415(0 at.%), 6.4361(15 at.%), 6.5204(30 at.%), 6.5411(51 at.%), 6.6261(70 at%), 6.6540(85 at%), 6.728$\AA$(100 at.%)로 증가함을 알 수 있었다. 육방정계인 stumpflite와 unnamed PtBi 사이에도 완전고용체가 형성되며, Sb를 치환하는 Bi의 함량이 증가함에 따라 a 단위포 상수의 크기는 4.1388(0 at.%), 4.2118(20 at.%), 4.2118(40 at.%), 4.2485(80 at.%), 4.3242$\AA$(100 at.%)등 연속적으로 증가하지만, c 단위포 상수는 각각 5.4902, 5.4799, 5.508, 5.4817, 5.5045$\AA$등 불규칙하게 변함을 알 수 있었다. 0~33.33 at.% Pt 영역에서의 상평형 관계는 액체가 Pt(Sb,Bi)2 고용체와 공존하고 있고, Sb가 많이 함유된 액체에서는 geversite+원소광물 안티모니+백금이 거의 함유되지 않은 액체와 공생하는 3-phase assemblage를 형성한다. 자연계에서는 geversite와 insizwaite 및 stumpflite와 unnamed PtBi 사이의 화학조성을 가지는 광물이 발견되고 있는데, 이들은 각각 독립적인 광물종이 아니라 위 광물들의 고용체에 속하는 것임을 알 수 있었다. 이들 광물을 명명하고 해석하는데 매우 세심한 주의가 필요함을 알 수 있었다. 또한 단위포 상수를 측정을 통해 해당 고용체 광물의 Sb↔Bi 치환 양을 추정할 수 있다는 점과 광물 공생관계를 통해 생성온도를 추정할 수 있다는 사실을 알 수 있었다.

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A Study on the Vapor-Liquid Equilibria for the Binary Sustem of Carbon Dioxide and Ethane (이산화탄소와 에탄 이성분계의 기액 상평형 연구)

  • Kim, Dong-Sun;Cho, Jung-Ho
    • Journal of the Korean Institute of Gas
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    • v.14 no.5
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    • pp.32-37
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    • 2010
  • In this study, vapor-liquid equilibrium (VLE) data at several isothermal temperatures for carbon dioxide and ethane binary systems were estimated using binary interaction parameters (BIP's) in Peng-Robinson (PR) equation of state built-in PRO/II with PROVISION (PRO/II) process simulator. Moreover, BIP's in PR equation of state were newly determined by regressing the experimental VLE data for carbon dioxide and ethane systems for each different isothermal temperatures using the summation of squares of the bubble point deviations as an objective function. Comparative works have been performed for absolute average deviation % (AAD(%)) between experimental and predicted bubble pressures using built-in BIP's in PRO/II and newly regressed one, respectively. Our calculation results gave a better estimation result than the simulation result using an existing parameter built-in PRO/II.

Phase Equilibria and Formation Behaviors of Methane Hydrate with Ethylene Glycol and Salts (에틸렌글리콜과 염이 포함된 메탄 하이드레이트의 상평형과 형성 거동)

  • Kim, Dong Hyun;Park, Ki Hun;Cha, Minjun
    • Korean Chemical Engineering Research
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    • v.58 no.4
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    • pp.635-641
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    • 2020
  • In this study, phase equilibria and formation behaviors of methane hydrate containing mono-ethylene glycol (MEG) and salts (sodium chloride, NaCl; sodium bromide, NaBr; sodium iodide, NaI) are investigated. Equilibrium conditions of methane hydrate containing MEG and salts are measured in a temperature range 272~283 K and a pressure range 3.5~11 MPa. Hydrate inhibition performance in the presence of additives can be summarized as follows: methane hydrate containing (5 wt% NaCl + 10 wt% MEG) > (5 wt% NaBr + 10 wt% MEG) > (5 wt% NaI + 10 wt% MEG). Formation behaviors of methane hydrate with MEG and salts are investigated for analyzing the induction time, gas consumption amount and growth rate of methane hydrates. There are no significant changes in the induction time during methane hydrate formation, but the addition of MEG and salts solution during hydrate formation can affect the gas consumption amount and growth rate.

Hydrate Phase Equilibria for the Gas Mixtures Containing HFC (수소불화탄소를 포함하는 혼합기체의 가스 하이드레이트 상평형)

  • Seo, Yong-Won;Lee, Seung-Min;Lee, Ju-Dong;Lee, Gang-Woo;Yamasaki, Akihiro;Kiyono, Fumio
    • 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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    • 2007.11a
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    • pp.581-584
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    • 2007
  • (HFC(hydrofluorocarbon, 수소불화탄소)는 오존층 파괴 지수가 낮기 때문에 CFC(chlorofluorocarbon)의 대체 물질로 냉매와 발포제로 널리 사용되고 있는 물질이다. 하지만 HFC는 지구온난화 지수가 높은 기체이므로 대기중으로 방출되는 것을 막기 위해 분리/회수하여 재활용하는 것이 중요하다. 본 연구에서는 공기와 HFC의 혼합기체로부터 HFC만을 분리해 내는 방법으로 가스 하이드레이트 형성법을 제안하였다. 이 방법의 열역학적 타당성을 검증하기 위하여 질소+HFC-134a 혼합기체에 대하여 275-285 K의 온도 범위와 1-27 bar의 압력범위에 걸쳐서 가스 하이드레이트 상평형을 측정하였다. 질소는 가스 하이드레이트를 형성하기 위하여 0 $^{\circ}C$에서 150 bar 이상의 높은 압력이 필요한 반면 HFC-134a는 대기압에 가까운 낮은 압력이 필요하다. 두 기체의 평형 압력의 차가 크다는 것은 가스 하이드레이트 형성법을 이용할 경우 기체의 분리 효율이 매우 높다는 것을 나타낸다. 그리고, 본 실험을 통해서 얻어진 혼합기체의 하이드레이트상(H)-액상($L_W$)-기상(V)의 3상 평형선이 순수한 HFC-134a의 3상 평형선에 가깝게 위치하였다. 이는 가스 하이드레이트를 이용한 분리법이 낮은 압력에서 운전될 수 있음을 나타낸다. 이 분리법은 낮은 압력에서 운전되어 경제적일 뿐만 아니라 물 이외의 다른 매개체를 사용하지 않기 때문에 환경 친화적인 공정이라 할 수 있다.

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Steady-state Simulation and Energy-saving Optimization of Monoethylene Glycol Production Process (모노에틸렌 글리콜 생산공정의 정상상태 모사 및 에너지 절약 최적화 연구)

  • Kim, Tae Ki;Jeon, In Cheol;Chung, Sung Taik
    • Korean Chemical Engineering Research
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    • v.46 no.5
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    • pp.903-914
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    • 2008
  • This study was undertaken for the production capacity expansion and energy saving through entire process simulation and optimization for the commercial process of manufacturing monoethylene glycol as a staple from ethylene oxide. Aspen $Plus^{TM}$(ver. 2006) was employed in the simulation and optimization work. The multicomponent vapor-liquid equilibria involved in the process were calculated using the NRTL-RK equation. As for the binary interaction parameters required for a total of 91 binary systems, those for 8 systems were self-supplied by the simulator, those for 28 systems were estimated through regression of the VLE data in the literature, and the remainder were estimated with the estimation system built in the simulator. Subsequent to ascertaining the accuracy of the generated parameters through comparison between actual and simulated process data, sensitive variables highly affecting the process were searched and selected using sensitivity analysis tool in the simulator. The optimum operating conditions minimizing the total heat duty of the process were investigated using the optimization tool based on the successive quadratic programming in the simulator.

Mineral Phases and Phase Diagram of Hydrothermal Alteration Zone in Geodo Mine, Korea (거도광산 열수변질대의 광물상과 상평형 연구)

  • 최진범;김수진
    • Journal of the Mineralogical Society of Korea
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    • v.16 no.1
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    • pp.49-63
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    • 2003
  • Rare and unusual occurrence of hydrothermal minerals were found in Geode mine area. They are developed in the late stage of hydrothermal alteration of earlier skarns and later by the open-space filling crystallization. The alteration of earlier skarns of clinopyroxene, garnet, and plagioclase formed mainly chlorite or sometimes uncommon hydrothermal minerals of prehnite, illite, and pumpellyite. Open-space filling crystallization characterized by hydrothermal minerals developedin open sapce or good are prehnite, pumpellyite, clinozoisite, illite, and Ca-zeolites of stilbite annstellerite. Mineral phases and paragenesis are examined in detail by microscopy, XRD, SEM, and EPMA. Using the Schreinemaker's method, equibrium reactions among these minerals are establishedand isothemal-isobaric phase diagrams of $\mu$$H_2O$-$\mu$$CO_2$cot are plotted. Hydrothermal minerals such asprehnite, pumpellyite, clinozoisite, illite, and some chlorite were ffrmed under high partial pressure of $CO_2$with relatively low $H_2$O fugacity. Later, stilbite and calcite in association with illite crystallized under relatively both high partial Pressure of $CO_2$and high $H_2$O fugacity.

Phase Equilibria of the mixed $H_2+CO_2$ Hydrates Including Thermodynamic Promoters (열역학적 촉진제가 포함된 $H_2+CO_2$ 혼합 하이드레이트의 상평형)

  • Park, Sungmin;Lee, Seungmin;Lee, Youngjun;Heo, Jae Hyeok;Seo, Yongwon
    • 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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    • 2010.06a
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    • pp.216.2-216.2
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    • 2010
  • 본 연구에서는 $H_2+CO_2$(40%) 혼합기체로부터 이산화탄소를 효과적으로 분리/회수 하기 위하여 가스 하이드레이트 형성법을 제안하였다. 하이드레이트의 형성 조건을 보다 완화시켜 주기 위하여 열역학적 촉진제로서 TBAB (Tetra-n-butyl Ammonium Bromide, $(C_4H_9)_4NBr$))와 THF(Tetrahydrofuran)를 각각 첨가하여 열역학적 촉진 현상을 살펴보았다. 다양한 농도의 TBAB(10, 40, 60 wt%)와 THF(1, 5.56, 10 mol%)에 대하여 3상(H - Lw - V) 평형을 측정하였다. 그 결과 40 wt%의 TBAB와 5.56 mol%의 THF의 농도에서 가장 큰 촉진효과를 보였으며 그 이상의 농도에서는 오히려 촉진효과가 줄어드는 것을 확인할 수 있었다. 이러한 결과는 혼합가스 하이드레이트 형성시 양론비 이상의 TBAB와 THF가 첨가될 경우 반응에 참여하지 못한 TBAB와 THF가 가스 하이드레이트 형성을 방해하기 때문이다. 열역학적 촉진제로서 실제공정에 적용할 경우 40 wt%의 TBAB와 5.56 mol%의 THF를 사용하는 것이 가장 효과적일 것으로 사료된다. 본 실험에서 얻어진 결과는 가스 하이드레이트 형성법을 이용한 합성가스 분리 공정 개발에 중요한 기초 자료가 될 것이다.

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The interfacial reactions and phase equilibria of Si/Co/GaAs system (열처리 온도에 따른 Si/Co/GaAs 계의 계면반응 및 상평형에 관한 연구)

  • 곽준섭;김화년;백홍구;신동원;박찬경;김창수;노삼규
    • Journal of the Korean Vacuum Society
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    • v.4 no.1
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    • pp.51-59
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    • 1995
  • (001)방향 GaAs 기판과 Si/Co 박막의 계면반응 및 상평형에 관한 연구를 300-$700^{\circ}C$ 열처리 구간에서 행하였다. 반응에 의한 상전이 과정은 glancing angle X-ray diffraction(GXRD), Auger electron spectroscopy(AES) 및 cross-sectional transmission electron microscopy(GXRD), Auger electron spectroscopy(AES) 및 corss-sectional transmission electron microscopy(XTEM)을 이용하여 분석하였다. Si/Co/GaAs계의 계면반응에서 Co는 $380^{\circ}C$에서 GaAs 기판 및 Si와 반응하여 Co2GaAs과 Co2Si상을 형성하였다. $420^{\circ}C$에서 열처리 후, Co층은 모두 소모되었으며 단면구조는 Si/CoSi/CoGa(CoAs)/Co2GaAs/GaAs으로 전이되었다. $460^{\circ}C$까지 온도를 올려 계속적인 반응을 일으키면 CoGa와 CoAs이 분해되면서 CoSi가 성장하였고, $600^{\circ}C$에서는 Co2GaAs마저 분해되고 CoSi상이 성장하여 GaAs와 계면을 형성하였다. CoSi와 GaAs사이의 계면은 $700^{\circ}C$의 고온까지 안정하였으며 이러한 계면반응 결과는 계산에 의하여 구한 Si-Co-Ga-As 4원계 상태도로부터 이해될 수 있었다.

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