• 제목/요약/키워드: 수열탄화

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경량칸막이 벽체재료의 수열온도에 따른 전도 열전달 특성 연구 (Study on the Conduction Heat Transfer Characteristics According to the Heating Temperature of Lightweight Panel Wall material)

  • 박상민;이호성;최수길;김시국
    • 한국화재소방학회논문지
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    • 제32권1호
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    • pp.46-56
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    • 2018
  • 본 논문은 경량칸막이 벽체재료의 수열온도에 따른 전도 열전달 특성에 관한 연구이다. 경량칸막이 벽체재료로 사용되고 있는 대표적인 소재인 일반석고보드, 방화석고보드를 포함하여 합판, 대리석, 내열유리를 실험시료로 선정하였고, 수열온도를 $100^{\circ}C$, $200^{\circ}C$, $300^{\circ}C$, $400^{\circ}C$, $500^{\circ}C$, $600^{\circ}C$로 설정하였다. 그 후 벽체재료 하단부에 각각의 수열온도를 30분 동안 인가하여 상단부인 이면부로의 전도 열전달 특성을 분석하였다. 실험결과 수열온도가 최대 $600^{\circ}C$로 인가됨에 따라 최대 이면온도는 일반석고보드 $190^{\circ}C$, 방화석고보드 $198^{\circ}C$, 합판 $189^{\circ}C$, 대리석 $321^{\circ}C$, 내열유리 $418^{\circ}C$까지 측정되었다. 또한, 수열온도가 최대 $600^{\circ}C$로 인가됨에 따라 전도 열전달율의 최대 변화폭은 일반석고보드 85 W, 방화 석고보드 95 W, 합판 67 W, 대리석 1686 W, 내열유리 3196 W 까지 측정되었다. 추가적으로 전도 열전달의 위험성을 가시적으로 확인하기 위해 벽지의 탄화특성 측정결과 수열온도 $600^{\circ}C$의 경우 부착된 벽지의 최초연기발생은 일반석고 보드 1021 s, 방화석고보드 978 s, 합판 1395 s, 대리석 167 s, 내열유리 20 s에 나타났고, 최초탄화발생은 일반석고보드 1115 s, 방화석고보드 1089 s, 합판 1489 s, 대리석 192 s, 내열유리 36 s에 나타났다.

탄화규소 결정상의 종류가 탄화규소 표면에 ZSM-5가 형성되는데 미치는 영향 (Effect of SiC Crystal Phase on Growing ZSM-5 on the Surface of SiC)

  • 정은진;이윤주;김영희;권우택;신동근;김수룡
    • Korean Chemical Engineering Research
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    • 제53권2호
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    • pp.247-252
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    • 2015
  • ${\alpha}$-상 과 ${\beta}$-상 두 가지 종류의 탄화규소(SiC) 입자 표면에 수열 합성 방법으로 ZSM-5 결정을 형성하였다. SiC는 $50{\mu}m$ 이상이 되는 크기의 입자를 사용하였으며, ZSM-5 결정이 SiC 표면에서부터 성장하도록 유도하기 위하여 합성 단계에 앞서 SiC 표면에 산화층을 형성하였으며, 수열합성 온도와 시간을 변화시켜 보았다. 그 결과 ${\beta}$-SiC는 $900^{\circ}C$ 조건에서도 산화막이 형성되었으며, 특히 $150^{\circ}C$ 합성 조건에서 ZSM-5가 ${\beta}$-SiC 표면에서부터 성장하였음이 뚜렷이 관찰되었다. $200^{\circ}C$ 조건에서는 ZSM-5의 결정의 크기가 성장할 뿐 아니라, 시간의 증가에 따라 결정의 형태가 뚜렷해지고 SiC 표면에 도포되는 양이 증가하는 것을 확인할 수 있었다.

병열 1차 반응속도식을 이용한 유기성 슬러지 수열탄화 반응온도별 메탄생산퍼텐셜 평가 (Assessment of Methane Potential in Hydro-thermal Carbonization reaction of Organic Sludge Using Parallel First Order Kinetics)

  • 오승용;윤영만
    • 한국환경농학회지
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    • 제35권2호
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    • pp.128-136
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    • 2016
  • BACKGROUND: Hydrothermal carbonization reaction is the thermo-chemical energy conversion technology for producing the solid fuel of high carbon density from organic wastes. The hydrothermal carbonization reaction is accompanied by the thermal hydrolysis reaction which converse particulate organic matters to soluble forms (hydro-thermal hydrolysate). Recently, hydrothermal carbonization is adopted as a pre-treatment technology to improve anaerobic digestion efficiency. This research was carried out to assess the effects of hydro-thermal reaction temperature on the methane potential and anaerobic biodegradability in the thermal hydrolysate of organic sludge generating from the wastewater treatment plant of poultry slaughterhouse .METHODS AND RESULTS: Wastewater treatment sludge cake of poultry slaughterhouse was treated in the different hydro-thermal reaction temperature of 170, 180, 190, 200, and 220℃. Theoretical and experimental methane potential for each hydro-thermal hydrolysate were measured. Then, the organic substance fractions of hydro-thermal hydrolysate were characterized by the optimization of the parallel first order kinetics model. The increase of hydro-thermal reaction temperature from 170℃ to 220℃ caused the enhancement of hydrolysis efficiency. And the methane potential showed the maximum value of 0.381 Nm3 kg-1-VSadded in the hydro-thermal reaction temperature of 190℃. Biodegradable volatile solid(VSB) content have accounted for 66.41% in 170℃, 72.70% in 180℃, 79.78% in 190℃, 67.05% in 200℃, and 70.31% in 220℃, respectively. The persistent VS content increased with hydro-thermal reaction temperature, which occupied 0.18% for 170℃, 2.96% for 180℃, 6.32% for 190℃, 17.52% for 200℃, and 20.55% for 220℃.CONCLUSION: Biodegradable volatile solid showed the highest amount in the hydro-thermal reaction temperature of 190℃, and then, the optimum hydro-thermal reaction temperature for organic sludge was assessed as 190℃ in the aspect of the methane production. The rise of hydro-thermal reaction temperature caused increase of persistent organic matter content.

ZSM-5 제올라이트 분리막에 의한 3가 염소화합물의 투과증발 분리 (Separation of Trichlorinated Hydrocarbons by ZSM-5 Zeolite Membrane)

  • 이용택;심은영;안효성
    • 멤브레인
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    • 제16권2호
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    • pp.159-166
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    • 2006
  • 휘발성 유기화합물로서 3가 염소탄화수소인 트리클로로메탄, 트리클로로에탄, 트리클로로에틸렌을 MFI 구조인 소수성 제올라이트 ZSM-5 분리막으로 투과증발을 이용하여 물과의 이성분계 혼합물로부터 선택적으로 분리하고자 하였다. 직경 9.5 mm 다공성 스테인리스 스틸 튜브의 내부 표면에 수열합성법으로 ZSM-5 제올라이트 결정을 성장시켜 박막을 만들어 분리막으로 이용하였으며, 합성된 ZSM-5 제올라이트 분리막으로 공급되는 3가 염소화합물의 농도 및 실험 온도에 따른 분리 특성을 고찰하였다. 3가 염소화합물의 수용액상 농도를 0.0001 몰분율부터 0.001 몰분율로 변화하면서, 또한 실험 온도를 25에서 $45^{\circ}C$로 바꾸면서 투과증발 실험을 수행한 결과 트리클로로메탄/물 이성분계에 대하여 약 $16{\sim}66$의 선택도를 얻었으며, 트리클로로에탄/물 이성분계에 대하여 $3.3{\sim}4.6$의 선택도와 트리클로로에틸렌/물 이성분계에 대하여 $1.4{\sim}8$의 선택도를 관찰할 수 있었다.

초음파-수열합성 적용 가시광 활성 일차원 금속산화물 도핑 반도체 나노소재를 이용한 방향족 휘발성 탄화수소 제어효율 평가 (Evaluation of Oxidation Efficiency of Aromatic Volatile Hydrocarbons using Visible-light-activated One-Dimensional Metal Oxide Doping Semiconductor Nanomaterials prepared by Ultrasonic-assisted Hydrothermal Synthesis)

  • 조완근;신승호;최정학;이준엽
    • 한국환경과학회지
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    • 제27권11호
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    • pp.967-974
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    • 2018
  • In this study, we evaluated the photocatalytic oxidation efficiency of aromatic volatile hydrocarbons by using $WO_3$-doped $TiO_2$ nanotubes (WTNTs) under visible-light irradiation. One-dimensional WTNTs were synthesized by ultrasonic-assisted hydrothermal method and impregnation. XRD analysis revealed successful incorporation of $WO_3$ into $TiO_2$ nanotube (TNT) structures. UV-Vis spectra exhibited that the synthesized WTNT samples can be activated under visible light irradiation. FE-SEM and TEM images showed the one-dimensional structure of the prepared TNTs and WTNTs. The photocatalytic oxidation efficiencies of toluene, ethylbenzene, and o-xylene were higher using WTNT samples than undoped TNT. These results were explained based on the charge separation ability, adsorption capability, and light absorption of the sample photocatalysts. Among the different light sources, light-emitting-diodes (LEDs) are more highly energy-efficient than 8-W daylight used for the photocatalytic oxidation of toluene, ethylbenzene, and o-xylene, though the photocatalytic oxidation efficiency is higher for 8-W daylight.

유기성 슬러지 반복 탈수에 의한 필터프레스 여과포 오염 특성 분석 및 초음파 세척 적용 평가 (Analysis of contamination characteristics of filter cloth in filter press by repeated dehydration of organic sludge and evaluation of ultrasonic cleaning application)

  • 김은주;정철진;김경우;송태규;한성국
    • 유기물자원화
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    • 제32권2호
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    • pp.15-25
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    • 2024
  • 본 연구에서는 하수슬러지 필터프레스 공정에서 발생하는 오염 여과포에 대하여 가압수 및 초음파 세척에 대한 재생효율을 평가하였다. 이를 위하여 3톤 규모 하수슬러지 수열탄화물 처리 필터프레스로부터 오염된 여과포를 채취하였다. 먼저, 필터프레스 여과포의 오염 특성을 평가하였다. 오염 여과포의 위치에 따른 공기투과도와 단위질량을 측정하였으며, 새 여과포 측정값과 비교하였다. 다음으로 오염 여과포 전체 면적에 대하여 공기투과도 및 단위질량 분포를 지도화하여 오염 특성을 평가하였다. 마지막으로 오염 여과포를 대상으로 3 bar의 압력 세정 및 34, 76, 120, 168 kHz 주파수의 초음파 세척을 수행하였다. 이때, 여과포의 기공 오염 정도를 3단계로 나누어 세척효율을 평가하였다. 여과포 오염 비교 결과, 기공 오염은 여과물질이 지속적으로 투입, 압착되는 여과포 하부와 양측면 위주로 발생하였으며, 표면 오염은 전체면적에 걸쳐 고르게 나타났다. 가압 세척 결과, 공기투과도는 1.3-3.1%p 증가하였으며, 오염물질은 2.7-4.4% 제거되었다. 초음파 세척결과, 공기투과도는 12.5-61.5%p 증가하였으며 오염물질은 2.7-29.2% 제거되었다. 초음파 세척에서 주파수가 낮을수록 공기투과도 재생율과 오염물질 제거율이 우수하였다. 여과포의 기공 오염 정도가 클수록 초음파 세척 후 공기투과도 향상 및 오염물질 제거 효과가 우수하였다.