• Proceedings of the Korean Nuclear Society Conference
• /
• 1998.05b
• /
• pp.243-249
• /
• 1998

상용 핵연료 피복관 재료로 사용되고 있는 Zircaloy-2와 Zircaloy-4 및 ZIRLO$^{TM}$에 대한 수소와의 반응거동 및 속도론적(kinetic) 자료를 얻기 위하여 electro-microbalance가 장착된 TGA (thermogravimetric analysis) 장치를 이용하여 30$0^{\circ}C$~50$0^{\circ}C$의 온도범위에서 1기압 수소와의 반응에 따른 무게증가를 in-situ로 측정하였다. Zircaloy와 수소와의 반응거동은 chamber내 온도상승시 생성되는 산화막에 의해 초기에는 느린 반응이 진행되는 영역이 존재하고 온도가 낮은 35$0^{\circ}C$ 이하에서는 이것이 잠복기 형태로 나타난 후 직선속도법칙(linear rate law)을 따르며 반응이 가속화되는 것으로 나타났고 40$0^{\circ}C$ 이하의 저온에서는 직선속도법칙에서 반응이 지연되는 방향으로 약간의 편차(deviation)가 관찰되었다. 그 결과 Zircaloy-2와 ZIRLO$^{TM}$가 Zircaloy-4보다 수소와의 반응속도가 빠르고 활성화에너지가 낮은 것으로 나타났으며 직선속도법칙을 근거로 하여 각각 1.1x$10^{7}$ exp(-20,800/RT)와 1.5x$10^{6}$exp(-18,000/RT) 및 6.9x$10^{7}$ exp(-23,800/RT) (mg/dm$^2$/min) 의 속도상수를 도출하였다. 또한, 열구배가 존재하지 않는 out-of-pile 조건하에서도 'sunburst' 형태의 국부적 수소침투가 발생할 수 있음이 ～l,000 ppm이상의 수소침투 시편에서 확인되었다. ～3,000ppm이상 침투하게 되면 표면에 수소화물이 농축되어 있는 hydride layer가 형성됨을 관찰하였으며 ～5,000ppm 이상의 경우에는 수소화물의 방향성이 random하였으며 특히, ZIRLO$^{TM}$ 시편의 경우에서는 원주방향으로 길게 이어진 수소화물과 기계적 성질에 치명적인 반경방향의 수소화물이 평행하게 배열된 것을 관찰하였다.

• Journal of the Korean Chemical Society
• /
• v.17 no.4
• /
• pp.275-285
• /
• 1973

The addition of one mole of aluminum chloride to three moles of sodium borohydride in tetrahydrofuran gives a turbid solution with enormously more powerful reducing properties than those of sodium borohydride itself. The reducing properties of this reagent were tested with 49 organic compounds which have representative functional groups. Alcohols liberated hydrogen immediately but showed no sign of hydrogenolysis of alkoxy group. Aldehydes and ketones were reduced rapidly within one hr. Acyl derivatives were reduced moderately, however, carboxylic acids were reduced much more slowly. Esters, lactones and epoxides were reduced readily than sodium borohydride or borane. Tertiary amide was reduced slowly, however, primary amide consumed one hydride for hydrogen evolution but reduction was sluggish. Aromatic nitrile was reduced much more readily than aliphatic nitrile. Nitro compounds were inert to this reagent but azo and azoxy groups were slowly attacked. Oxime was reduced slowly but isocyanate was only partially reduced. Disulfide and sulfoxide were attacked slowly but sulfide and sulfone were inert. Olefin was hydroborated rapidly.

• Proceedings of the Korea Society for Energy Engineering kosee Conference
• /
• 2000.11a
• /
• pp.19-24
• /
• 2000

수소 연료는 공해물질을 전혀 배출하지 않고 수송용 및 연료전지 등에 널리 사용되므로 21세기의 궁극에너지로 인식되고 있다. 수소가 미래의 궁극적인 대체에너지원 또는 에너지 매체로 꼽히고 있는 것은 현재의 화석연료나 원자력 등이 따를 수 없는 장점을 갖고 있기 때문이다. 또한 수소는 연소시 극소량의 질소가 생성되는 것을 제외하고는 공해물질이 배출되지 않으며, 직접 연소를 위한 연료 또는 연료전지 등의 연료로 사용이 간편하다. 그러나, 기존의 수소제조 기술은 화석연료 중의 탄소 성분을 물과 반응시켜 수소로 만들기 때문에 상당량의 에너지가 필요하고 이 반응은 흡열반응이기 때문에 탄소 성분을 가스화 시키기 위해서는 1300K 이상의 고온과 상당한 반응기 용량이 요구된다.(중략)

• Journal of the Korean Chemical Society
• /
• v.23 no.3
• /
• pp.152-160
• /
• 1979

The promoting effect of Ba or Sr addition was investigated for furfural hydrogenation reaction over copper-chromium oxide catalysts. X-ray diffraction patterns showed the appearance of $BaCrO_4$ and $SrCrO_4$ phases in Ba, and Sr promoted copper-chromium oxide catalysts. For both Ba and Sr promoted catalysts, the activity decline with reaction time was much smaller compared to that of unpromoted catalyst and copper-chromium oxide catalyst dispersed on silica, reproducible EPR signals of Cr(V) were observed when CO was adsorbed. The promoting effect of Ba addition can be interpreted in terms of active sites dispersion and stabilization.

• Journal of the Korea Society for Simulation
• /
• v.5 no.1
• /
• pp.43-50
• /
• 1996

2-propanol/acetone/hydrogen 반응계로 구성된 화학적 열펌프 시스템은 낮은 온도(82.5~$90^{\circ}C$)에서의 2-propanol의 탈수소화 반응과 높은 온도(약 $200^{\circ}C$ 부근)에서의 acetone의 수소화반응을 이용하여 열을 고품위화 시키는 장치이다. 본 연구에서는 이 시스템의 해석 및 설계를 목적으로 이 시스템에 대한 수치적인 모델들을 세우고 Sequential modular approach를 이용하여 시스템의 모사를 수행하였다. 또한 에너지 효율을 최대화하기 위하여 열펌프 시스템에서의 환류비의 영향을 규명하였다. 모사결과 이 시스템의 scale up을 위한 정량적인 정상상태 운전조건들을 구할수 있었으며 두 반응의 반응 전화율이 다르더라도 반응물의 유량의 차이를 통하여 두 반응열이 거의 같아지는 것을 알수 있었다. 아울러 주어진 운전조건에서 증류의 환류비는 최소환류비 근처의 최적값이 존재함을 알수 있었다.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
• /
• 2006.11a
• /
• pp.380-383
• /
• 2006

수소는 미래의 청정에너지원이다. 수소를 생산하는 효과적인 방법으로는 탄소계촉매를 이용하여 부탄을 분해하는 것이다. 촉매는 카본블랙이 사용되었으며, $500{\sim}1100^{\circ}C$의 온도 범위에서 열분해 반응과 촉매분해반응이 수행되었다. 열분해의 경우 온도가 증가함에 따라 전화율이 증가하여 $800^{\circ}C$에서 98.9%로 부탄이 거의 분해되었으며, $900^{\circ}C$ 이상의 온도에서는 전화율이 100%까지 도달하였다. 부탄 분해반응에서 기대되는 생성물은 메탄, 에틸렌, 에탄, 프로필렌, 프로판 등이다. $1000^{\circ}C$이상의 온도에서는 부탄 촉매 분해반응에서 거의 대부분 수소와 메탄만이 관찰되었다. 특히 $500-1100^{\circ}C$까지 온도가 증가하였을 때 수소의 생성율은 꾸준히 증가하는 것으로 확인되었고 촉매분해반응이 촉매를 사용하지 않은 열분해반응보다 온도가 증가함에 따라 수소의 선택도를 더욱 향상시켜 보다 많은 수소가 생성되었으며, 반응성 실험이 진행되는 동안 촉매의 비활성화는 관찰되지 않았다. 반응전후의 촉매의 특성을 분석하기 위해 TEM 및 SEM 분석을 하였다. 반응전의 촉매는 매끈한 모양이었으나 $1000-1100^{\circ}C$에서 반응후에는 표면에 돌기모양을 형성하는 것을 관찰할 수 있었다.

• Journal of the Korean Chemical Society
• /
• v.28 no.1
• /
• pp.20-25
• /
• 1984

Sodamide-containing complex base induced dehydrohalogenations from trans-1,2-dihalocyclohexanes were investigated. Isomerization, deuterium isotope effect along with element effect and others provided strong evidence in favor of E2 reaction mechanism.

• Journal of Energy Engineering
• /
• v.5 no.1
• /
• pp.80-86
• /
• 1996

Naphthalene hydrogenation reaction was performed as a model reaction for coal liquefaction. Product distributions of tetralin and decalin are sensitive to reaction temperature and hydrogen pressure. At 380$^{\circ}C$, hydrogenation reaction using sulfided pellet catalysts gives poor reproducibility and several experimental methods are tried to examine its cause. It was inferred that H$_2$S had, most possibly, a great effect on this phenomena and the effect of H$_2$S was systematically investigated at 250$^{\circ}C$. It is possible that the intermediate hydroaromatic compound (tetralin) is maximized by changing the partial pressure of H$_2$S. It was identified that the partial pressure of H$_2$S could be another important factor in addition to the reaction time and temperature in coal liquefaction using sulfided catalysts.

• Applied Chemistry for Engineering
• /
• v.9 no.2
• /
• pp.255-260
• /
• 1998

Metal hydrides, $LaNi_5$ and $LaNi_{4.5}Al_{0.5}$, were prepared using chemical synthetic method, and their physical properties were examined using various analytic techniques such as TGA, XRD, SEM and EDX. The activation of the chemically prepared $LaNi_5$ and $LaNi_{4.5}Al_{0.5}$ was achieved by two hydriding/dehydriding cycles only. The miasurements of P-C-T curves revealed that 6 and 5.5 hydrogen atoms were stored in LaNi5and $LaNi_{4.5}Al_{0.5}$, respectively. The hydriding reaction rated for $LaNi_{4.5}Al_{0.5}$ were measured by the method of initial rates. It was found that the shrinking unreacted core model could be applied for the analysis of hydriding kinetics of $LaNi_5$. The rate controlling step of this reaction was the dissociative chemisorption of hydrogen molecules on the surface of $LaNi_5$. The activation energy was $9.506kcal/mol-H_2$. The rates measured in the temperature range from 273 to 343K and in pressure difference ($P_o-P_{eq}$) range form 0.25 to 0.66atm could be expressed as the following equation ; $\frac{dX}{dt}=4.636(P_o-P_{eq})$ exp($\frac{-9506}{RT}$).

• Applied Chemistry for Engineering
• /
• v.19 no.2
• /
• pp.157-160
• /
• 2008

The generation of high-purity hydrogen from hydrocarbon fuels is essential for efficient operation of fuel cell. In general, most feasible strategies to generate hydrogen from hydrocarbon fuels consist of a reforming step to generate a mixture of $H_2$, CO, $CO_2$ and $H_2O$ (steam) followed by water gas shift (WGS) and CO clean-up steps. The WGS reaction that shifts CO to $CO_2$ and simultaneously produces another mole of $H_2$ was carried out in a two-stage catalytic conversion process involving a high temperature shift (HTS) and a low temperature shift (LTS). In a typical operation, gas emerges from the reformer is taken through a high temperature shift catalyst to reduce the CO concentration to about 3~5%. The HTS reactor was designed and tested in this study to produce hydrogen-rich gas with CO to a range of 2~4%. The iron based catalysts (G-3C) was used for the HTS to convert the most of CO in the effluent from the partial oxidation (POX) to $H_2$ and $CO_2$ at a relatively high rate. Parametric screening studies were carried out for variations of the following variables: reaction temperature, steam flow rate, components ratio ($H_2/CO$), and reforming gas flow rate.