• Title/Summary/Keyword: 수분분리

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Investigation on Neutron imaging method of bipolar plate for PEMFC (중성자 가시화를 통한 연료전지 분리판 평가)

  • Yoon, Jong-Jin;Cho, Kyu-Taek;Lee, Jong-Hyun;Ahn, Byung-Ki
    • 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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    • 2008.10a
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    • pp.14-16
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    • 2008
  • 자동차 구동용 연료전지 스택에 적용된 분리판에 대하여 연료전지 내부의 수분분포 및 농도를 측정할 수 있는 중성자 가시화 기법을 이용하여 구조진단을 실시하여 유로의 분기부 및 180도 회전부의 수분 응축과 같은 국부적인 Flooding 현상과 분리판의 반응면적 전체에 대한 불균일한 수분분포를 확인하였다. 신규 개발 스택에 적용된 분리판은 이러한 구조진단 결과를 바탕으로 변형된 유로 도입을 통한 180도 회전부 제거, 냉각수 입구와 인접한 부분에서 교차하게 되는 수소 출구 부분의 수분응축에 의한 Flooding 현상을 완화하기 위한 냉각수 유로를 적용하여 중성자 가시화 기법을 통하여 동일한 가습조건에서 부하에 따른 분리판 반응면적 전체에 대한 수분분포를 조사하였다.

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Disintegration of sewage sludge using combined pre-treatment thermal hydrolysis and separation (열가수분해-고액분리 결합 공정을 적용한 하수슬러지의 가용화)

  • Lee, See-Young;Han, Ihn-Sup
    • Journal of the Korea Organic Resources Recycling Association
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    • v.29 no.4
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    • pp.107-114
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    • 2021
  • This study applied with pre-treatment combined with thermal hydrolysis and seperation for disintegration of sludge. As results of particle size distribution D10, D50 and D90 of thermal hydrolyzed and centrifuged sludge was 8.6, 59.2 and 425.1 ㎛, which are lower than those of thermal hydrolyzed. The molecular weight distribution results showed that the thermal hydrolyzed sludge showed the highest proportion in the 10-100kDa range. But, Sludge, treated with combined pre-treatment, showed the highest proportion <1kDa range. Results of DOC and UVA254 found that the organic matters of hydrolyzed sludge composed high molecular weight component above 10kDa. While, the organic matters of sludge, treated by combined pre-treatment, composed relarively low molecular weight below 1kDa. The specific methane yield of hydrolyzed and centrifuged sludge was higher 1.7 times than that of only hydrolyzed sludge.

A Study on the Separation of Food-Waste Leachate into 3 Phases (음식물쓰레기 탈리액의 삼상분리)

  • Kim, Sangguk;Jeong, Minji;Kwon, Hyolee
    • 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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    • 2010.11a
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    • pp.197-197
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    • 2010
  • 음식물쓰레기의 삼성분은 수분, 휘발분, 회분이며 이들이 차지하는 비율은 계절, 지역별로 다소 상이하지만 수분 약 80%, 회분3%, 휘발분 17%이다. 음식물쓰레기 전처리과정으로 이물질제거, 탈수공정이 있으며 탈수공정에서 다량의 탈리액이 발생한다. 본 연구에서는 탈리액을 데칸타를 이용하여 1차로 원심분리하여 고.액 분리한 액을 실험대상으로 하였다. 실험대상 탈리액의 물성은 BOD 78,800[mg/l], COD 41,000[mg/l], 부유물질 25,900[mg/l], 총질소 928[mg/l]이었다. 탈리액에는 기름성분(육류, 식용유등), 입자상물질등이 포함되어 있으며 이들은 난분해성 유기물질로, 이를 제거하는데 기존의 처리방법으로 많은 어려움이 있어 주요한 수질오염 발생원이 되고 있다. 예를들면 하수처리장 폭기조 수면에 유막을 형성하여 산소공급을 방해함으로 미생물번식을 방해하는 요인이 된다. 본 연구는 음식물쓰레기 탈리액의 수분, 고형분, 유분으로의 삼상분리에 관한 것이다. 유분은 에멀젼형태로 안정되게 수층에 분산되어 존재한다. 미세기포를 이용한 부상법의 경우 미세기포 표면과 유분의 화학적친화력이 낮아 기포표면에 유분이 잘 부착되지 않으며, 원심분리 방법만으로는 유분 분리효율이 낮고, 추출에 의한 분리시 추출액이 다량 소요되고 처리시간이 길며 추출액 비용이 많이 소요된다. 탈리액을 유분, 슬러지, 수분으로 분리하면 환경오염을 일으키는 주요성분을 신재생에너지 원료로 활용할 수 있다. 유분의 주성분이 동식물성 유지이므로 전처리시 산촉매를 이용 수분과 유리지방산을 제거하고 염기성촉매를 이용하여 전이에스테르화 반응을 거치면 바이오디젤인 FAME과 글리세롤으로 변환하므로 글리세롤을 분리하면 바이오디젤을 얻을 수 있다. 슬러지는 입자상 물질로 착화가 잘 되고 건조하면 발열량이 높으며 중금속등에 오염되지 않아 청정연료로 활용이 가능하다. 실험실에서의 탈리액 삼상분리방법은 다음과 같다. 탈리액 30ml당 추출액으로 노말헥산을 1ml를 가한 다음 플라스크에서 $80^{\circ}C$로 가열 후 방냉한다. 가열중 노말헥산의 손실을 방지하기 위하여 증발가스를 콘덴서에서 응축하여 플라스크로 재순환한다. 탈리액을 플라스크에서 꺼내어 원심분리기 rack에 300-400g씩 병에 각각 넣고 4,000rpm으로 30분간 운전한다. 탈리액은 상부로부터 유분층, 미세입자층, 수층, 슬러지층으로 분리된다. 각 층의 계면에서 2종의 성분이 약간 섞일 수 있다. 유분을 분리한 후 유분층 잔존물과 미세입자층, 수층 상층부의 혼합물을 취하여 50g씩 병에 넣고 3,500rpm으로 10분간 운전한 후 유분을 분리한다. 마지막으로 미세입자층만을 3,500rpm으로 10분간 원심분리한 후 유분을 따로 분리한다. 얻어진 유분은 rotary evaporator에서 $120^{\circ}C$로 가열하여 유분과 노말헥산을 분리하며 분리효율을 제고하기 위하여 감압하에서 운전한다. 분리된 유분의 고위발열량이 9,450[Kcal/kg]이었으며 원소분석 결과 탄소 74.7%, 수소 12.55%, 질소 0.08%, 유황분 0.0003%이었다. 분리된 유분의 양은 계절별로 시료별로 다르며 가을철에는 1.6-1.9%, 여름철은 1.0-1.3%이었다. 분리된 슬러지로부터 Hg, As, Cr, Cd, Pb 중금속 성분이 검출되지 않았으며 수분 2.8%, 휘발분 76.85%, 회분 7.52%, 고정탄소 12.83%이었고 원소분석결과 탄소 45.25%, 수소 7.46%, 질소 5.05%, 산소 34.39%, 유황분 0.33%이었으며 저위발열량은 4,480[Kcal/kg]이었다. 분리된 슬러지 양은 11-19% 이었다.

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Effects of water vapor on gas permeation and process simulation (기체투과에 미치는 수분의 영향과 공정모사)

  • 김종수;안순철;이광래
    • Proceedings of the Membrane Society of Korea Conference
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    • 1997.10a
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    • pp.73-74
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    • 1997
  • 1. 서론 : 공기중의 산소와 질소를 분리하여 공기 중에 21% 함유된 산소를 보다 높은 농도(21%이상)로 농축하기 위한 기초자료로서 건조 산소(dry O$_2$)와 건조 질소(dry N$_2$)의 투과도를 측정하였다. 그러나 공기중에는 항상 수분이 포함되어 있으므로 공기 중에 함유된 수분(water vapour)에 의한 산소 투과도와 질소 투과도의 변화를 측정하기 위하여 상대숩도 및 압력차이에 따른 영향을 고찰하였다. 그리고 분리막공정에서 순수기체의 막에 대한 투과도를 알 수 있다면 기체 혼합물에 대한 이상분리인자(ideal separation factor)를 알 수 있으며, 이를 이용하여 분리막의 분리 성능 예측이 가능하므로 투과도 예측식을 얻는다는 것은 매우 중요하다. 본 연구에서는 counter-current model을 이용하여 기체 혼합물의 투과도를 예측하고 실험치와 비교하였다.

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ADZ500 흡착제에 의한 아세톤 증기 중 수분의 선택흡착에 관한 연구

  • Na, Yeong-Su;Yun, Yeong-Sam;Jeong, Jae-Hyeon;Lee, Gwang-Ho;An, Chang-Deok
    • Proceedings of the Korean Environmental Sciences Society Conference
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    • 2007.05a
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    • pp.65-68
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    • 2007
  • 수분선택흡착-VOCs흡착-압축응축식 hybrid 공정에서 수분의 선택분리가 가능한 흡착제를 선정하였다. 또한 수분흡착탑에서 미리 수분을 제거하여 VOCs의 흡착효율을 높임으로써 배출환경기준을 만족시키고 수분 혼합성 VOCs와 수분 비혼합성 VOCs 회수가 가능한 공정 운영이 가능함을 알 수 있었고, 회수된 VOCs를 곧바로 생산 공정에 재투입할 수 있는 원료물질 수준으로 회수가 가능하였다.

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Comparison of Enzyme Resistant Starches Formed during Heat-Moisture Treatment and Retrogradation of High Amylose Corn Starches (수분-열처리와 노화에 의해 고아밀로오스 옥수수전분으로부터 형성된 효소저항전분의 특성비교)

  • Kweon, Mee-Ra;Shin, Mal-Shick
    • Applied Biological Chemistry
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    • v.40 no.6
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    • pp.508-513
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    • 1997
  • Thermal characteristics and granular morphology on enzyme-resistant starches (RS) formed during heat-moisture treatment (HMT) and retrogradation were investigated in high amylose corn starches, Hylon V and Hylon VII. With each treatment, both starches showed a similar trend in the increase of RS, but RS yield of Hylon VII is higher than that of Hylon V. Specially, RS was increased remarkably by HMT. It was more than doubled from 11.4% to 26.6% for Hylon V and from 15.9% to 32.8% for Hylon VII. A small increase of RS resulted from retrogradation. HMT on starch increased gelatinization temperature, decreased enthalpy. Retrograded starch exhibited small three endothermic transitions at $94^{\circ}C$, $110^{\circ}C$ and $140^{\circ}C$ in differential scanning calorimetry (DSC) thermogram due to the remained ungelatinized starch granules, dissociation of amylose-lipid complex and melting of recrystallized amylose, respectively. Enzyme-resistant starches isolated from native and heat-moisture treated starches showed a broad endothermic transition at higher temperature than native starch, while retrograded starch exhibited a very sharp peak at ${\sim}150^{\circ}C$ due to the melting of amylose crystallites. Under microscopy, starch granules with HMT was not changed, but retrograded starches showed the aggregates of starch granules because amylose leached out during gelatinization. Iodine stained RS clearly showed the differences in enzyme hydrolysis on the native, heat-moisture treated and retrograded starches.

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Quality property of bioethanol blends & counterplan of infrastructure (바이오에탄올 혼합가솔린 품질특성 및 유통인프라 대응)

  • Jung, Choong-Sub
    • New & Renewable Energy
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    • v.2 no.4 s.8
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    • pp.102-106
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    • 2006
  • 에탄올은 금속, 고무 수지를 부식시키고 열화시키기 때문에 FFV 등 알코올 대응차량이 아닌 경우 에탄올 허용도가 제한되고 있으며, 물과의 상호용해성과 흡습성으로 수분혼입에 의한 상분리가 발생하여 혼합가솔린의 유통에서의 취급에 어려움이 야기되고 있다. 또한, 에탄올은 가솔린과 혼합되면 공비현상으로 인하여 50% 유출온도가 크게 떨어지고 증기압이 7kPa 정도 상승을 초래하는 점도 간과하지 않을 수 없다. 따라서, 자동차용휘발유에 에탄올을 혼입하여 사용할 경우, 가솔린기재를 적절히 선택하여 적정품질을 유지하여야 하며 무엇보다도 에탄을 혼입농도에 따른 저장탱크와 주유기 등의 부품에의 영향과 저장시의 상분리 문제를 충분히 규명하여 유통인프라에서의 적절한 대응책이 마련되어져야 한다. 유통 인프라 대응을 위해서는 우선 생산단계에서 수분 혼입을 최소화하기 위하여 저유소의 출하지점에서 서브옥탄가솔린과 에탄올을 라인브랜딩에 의해 제조하는 방법이 가장 타당하며, 수송부문에서는 탱크로리 등의 공급라인인 파이프와 실링 재질 등에 대해서 면밀한 검토가 필요하다고 할 수 있다. 주유소에서의 대응은 에탄을 혼합연료와 직접 접촉하는 연료계 등 부품재질을 내부식성의 재질로 변환시켜야 하며, 수분혼입을 최소화하기 위한 이중탱크 설치, 지하탱크 환기구내의 대기벨브 설치 등이 필요하며, 기타, 품질 및 수분관리 대책 등도 마련되어야 할 것이다.

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Heats of Moisture Adsorption for Sunflower Nutmeat Products (해바라기 종실제품의 수분흡착열)

  • Mok, Chul-Kyoon;Hettiarachchy, N.S.
    • Korean Journal of Food Science and Technology
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    • v.23 no.6
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    • pp.656-660
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    • 1991
  • Heats of moisture adsorption of the sunflower nutmeat products (ground nutmeat, meal, protein concentrate and protein isolate) were determined from their isosteres at temperatures 10, 20 and $30^{\circ}C$. The changes in the heat of adsorption with moisture level were analyzed by Hunter equation. The Hunter equation was valid for representing the relationship between the heat of adsorption and the moisture content for the sunflower nutmeat products, and the accuracy-of-fit increased as protein content of the materials increased. The heat of adsorption decreased as moisture content increased, but increased as protein content increased. The heats of adsorption were 11.8-10.6 kcal/mole for the ground nutmeat at 4-12% moisture (d.b.) and 12.4-11.0 kcal/mole for the protein isolate at 6-20% moisture (d.b.).

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Preparation of Polyolefin Hollow Fiber Membranes and Their Applications (폴리올레핀계 고분자 중공사막의 제조 및 응용)

  • 김진호;박민수;장문석;김성수
    • Proceedings of the Membrane Society of Korea Conference
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    • 2003.11a
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    • pp.154-154
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    • 2003
  • 세계의 특허동향을 분석해 보면 수처리용 MF/UF 분리막의 제조 및 응용에 관한 연구개발이 매우 활발하게 진행되어져 왔음을 알 수 있다. 또한 다국적 기업들의 적극적인 마케팅과 분리막 공법의 우수한 처리효율이 인정되면서 90년대 후반부터는 수십만톤/일 규모의 징수처리 및 하수고도처리 분야에까지 MF/UF 분리막이 괄목할만한 수요의 증대를 보이고 있으며 이러한 추세는 앞으로도 더욱 확대될 것으로 전망이 되고 있다. 고분자재료를 이용하여 MF/UF 분리막을 제조하는 방법으로는 보편적으로 첫째, 고분자를 용매에 녹인 후 용매와 비 용매간의 상호교환을 유도하여 분리막을 제조하는 상전이법(Phase Inversion). 둘째, 고분자를 고온에서 희석제와 melt-blending 한 후 가해진 열을 제거하면서 상분리를 일으켜 다공성을 부여하는 열유도 상분리법(TIPS, Thermally Induced Phase Separation). 셋째, 결정성 고분자를 용융, 압출 및 냉각하여 결정화도가 매우 높은 전구체를 제조한 후 연신에 의해 비결정 영역을 개열시켜 기공을 형성하는 연신법(Stretching process)이 있다. 이 중 물성이 매우 우수한 폴리올레핀계 결정성 고분자를 이용하여 분리막을 제조할 수 있는 방법은 열유도 상분리법 및 연신법에 제한된다. 본 연구 발표에서는 세계적으로도 극소수의 기업들만이 보유하고 있으며 고도로 축적된 노하우를 필요로 하는 열유도 상분리법 및 연신법에 의하여 폴리프로필렌 및 폴리에틸렌 중공사막을 제조하는 방법과 이 두 가지 방법에 의해서 제조된 중공사막의 구조, 물성 및 수투과 성능 그리고 KMS 중공 사막의 응용사례를 통한 실제 운전특성 등을 소개하고자 한다.좋은 결과를 가져다 주는 술식으로 판단되었다.결과를 이용하여 향후 전개될 홈 네트워크 서비스 및 관련시장의 발전 방향을 전망해 보고 이에 따른 기업이나 정부차원의 대응전략을 파악하고자 한다.육구에서는 큰 변화를 나타내고 있지 않았다(p<0.05). 운동과 비운동시킨 참돔의 지질 함량의 변화는 운동시킨 참돔은 운동으로 인한 에너지 소비로 인하여 함량이 유의적으로 감소했으며(r=-0.35), 비운동사육구에서는 절식으로 인하여 지질함량이 감소하였다(r=-0.38). 파괴강도와 가장 밀접한 영향을 가지는 콜라겐은 운동과 비운동 모두 사육기간동안 큰 변화는 보이지 않았다. 초기의 파괴강도값은 1.45±0.02kg(운동사육구), 1.36±0.18kg(비운동사육구)이였으며 사육기간동안 운동사육구는 파괴강도값이 증가한 반면, 비운동수조에서는 참돔의 파괴강도는 사육기간동안 큰 유의차가 없었다. 각 성분간의 상관도를 살펴보면, 수분함량과 파괴강도는 상관성을 가졌으며, 지질함량과 파괴강도도 같은 경향은 나타내었다. 운동기간동안의 파괴강도와 콜라겐 사이에는 상관성의 거의 없었다. 이는 운동기간에 따른 파괴강도의 증가가 콜라겐의 함량의 증가보다는 지질함량의 감소와 수분함량의 증가와 같은 성분과의 상관성이 크다고 판단된다. 다음으로는, 운동횟수에 의한 영향으로써 운동시간을 1일 6시간으로 설정하여, 운동횟수를 결정하기 위하여 오전, 오후에 각 3시간씩 운동시키는 방법과 오전부터 6시간동안 운동시키는 두 방법을 이용하여 품질을 비교하였다. 각 조건에 따라 운동시킨 참돔의 수분함량을 나타낸 것으로, 2회(오전 3시간, 오후 3시간)에 나누어서 운동시키기 위한 육의 수분함량은 73.37±2.02%를 나타냈으며, 1회(6시간 운동)

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Effects of Gluten and Moisture Contents on Texturization of Extruded Soy Protein Isolate (글루텐 함량과 수분 함량이 압출성형 분리대두단백의 조직화에 미치는 영향)

  • Park, Ji-Hoon;Chatpaisarn, Apapan;Ryu, Gi-Hyung
    • Journal of the Korean Society of Food Science and Nutrition
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    • v.46 no.4
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    • pp.473-480
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    • 2017
  • The aim of this study was to investigate the effects of gluten and moisture contents on the physical properties of extruded soy protein isolate. Extrusion conditions included various moisture (45, 50, and 55%) and gluten contents (20, 40, and 60%) at a fixed screw speed and die temperature of 250 rpm and $140^{\circ}C$, respectively. Specific mechanical energy input decreased as gluten content increased from 20 to 60%. Hydration ratio was highest ($293.23{\pm}13.68%$) at gluten and moisture contents of 20 and 55%, respectively. Lightness and yellowness increased as gluten content increased from 20 to 60% while redness decreased as gluten content increased. Color difference was the highest at low gluten and moisture contents. Integrity index was the highest ($71.15{\pm}0.93%$) at gluten and moisture contents of 60 and 45%, respectively. Nitrogen solubility index was not significantly affected by moisture content and was lowest ($22.46{\pm}1.11%$) at gluten and moisture contents of 60 and 55%, respectively. In conclusion, higher gluten and lower moisture contents were effective for texturization of soy protein isolate.