• 제목/요약/키워드: 암모니아용액

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자체 pH 조정 기능을 갖는 다단 전해조에 의한 암모니아의 연속식 분해 (Continuous Decomposition of Ammonia by a Multi Cell-Stacked Electrolyzer with a Self-pH Adjustment Function)

  • 김광욱;김영준;김인태;박근일;이일희
    • Korean Chemical Engineering Research
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    • 제43권3호
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    • pp.352-359
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    • 2005
  • 본 논문에서는 암모니아의 전해 분해를 위한 분리막 반응기의 음극방 및 양극방에서 물의 전해에 따른 암모니아 용액의 pH 변화가 고찰되었으며, 단위 전해 셀이 적층된 다단 전해 반응기에서의 암모니아의 연속식 분해 특성이 평가되었다. 분리막을 가지는 반응기에서 암모니아 용액의 전해 반응 시, 양극에서는 pH가 8 이하에서부터 수소 이온이 생성되는 물 분해 반응이 일어나며, 음극에서는 pH가 11 이상에서부터 수산기 이온이 생성되는 물 분해 반응이 일어나 암모니아 용액의 pH를 변화시켜 암모니아 전해 분해에 영향을 크게 미쳤으며, 음이온 교환막을 사용하는 경우가 양이온 교환막을 사용하는 경우보다 양극방에서 암모니아 분해에 유리한 알카리 분위기를 보다 효과적으로 유지할 수 있었다. 분리막 전해 반응기의 특성을 이용하여 자체 pH 조정 기능을 가지는 연속식 암모니아 전해 반응기가 새롭게 고안하였고, 여기서는 pH-조정조 탱크 용액을 두고 이의 용액 일부를 음극방으로 순환시킴으로써, 양극방으로 주입되는 pH-조정조의 용액의 pH를 높여 암모니아 분해율을 높일 수 있었다. 또한, 그러한 반응기를 이용한 salt-free 연속식 암모니아 전해 분해 공정이 제시되었으며, 이러한 공정에서는 염소 이온을 가지는 암모니아 용액의 80%까지 연속적으로 암모니아를 환경에 무해한 질소로 분해 시킬 수 있었다.

마이크로웨이브 에너지에 의한 황철석의 상변환과 암모니아 용액에 의한 Fe-용출 효율에 관한 지구화학적 해석 (The Geochemical Interpretation of Phase Transform and Fe-leaching Efficiency for Pyrite by Microwave Energy and Ammonia Solution)

  • 김봉주;조강희;최낙철;박천영
    • 한국광물학회지
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    • 제26권3호
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    • pp.139-150
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    • 2013
  • 황철석 시료로부터 Fe를 효과적으로 용출시키기 위하여 마이크로웨이브 에너지와 암모니아 용액을 적용하였다. 황철석을 마이크로웨이브에 60분 동안 노출시키자 적철석과 자류철석으로 상변환되었다. 그리고 암모니아 용액에 의하여 Fe가 최대로 용출되는 마이크웨이브 노출시간은 60분이였다. Fe 용출율이 99% 이상으로 나타나는 시료와 마이크로웨이브 노출 조건은 325-400 mesh의 황철석 시료와 60분에서였다. 그리고 암모니아 용출 조건은 0.3 M의 황산, 2.0 M의 황산암모늄 그리고 0.1 M의 과산화수소 농도에서였다. 고체-잔류물에 대하여 XRD 분석을 수행한 결과 황철석, 적철석 그리고 자류철석은 암모니아 용액에 의하여 완전히 제거되었지만 석영은 제거되지 않았다.

2단 흐름형 침출공정에 의한 돼지감자 줄기의 전처리 (Pretreatment of Helianthus tuberosus Residue by Two-Stage Flow Through Process)

  • 박용철;김준석
    • Korean Chemical Engineering Research
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    • 제53권4호
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    • pp.417-424
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    • 2015
  • 본 연구에서는 목질계 바이오매스인 돼지감자 줄기에 대한 전처리 공정을 수행하였다. 공정은 효소 당화 수율을 높이기 위하여 흐름형 침출 전처리 공정에 2단 전처리 공정으로 적용하였다. 전처리 용매로 암모니아수에 의한 탈 리그닌 효과와 황산 용액에 의한 헤미셀룰로오스의 분해가 효소당화 및 발효에 미치는 영향을 확인하였다. 암모니아수와 황산용액을 이용한 2단 전처리 공정을 수행하였다. 먼저 1단계 공정은 40분 동안 $163.2^{\circ}C$의 온도에서 암모니아수로 처리를 진행하였고 다음 2단계 공정은 $169.7^{\circ}C$에서 20분 동안 황산 용액으로 처리를 수행하여 물질수지를 구하였다. 그리고 앞의 공정과 반대의 순서로 황산 용액을 먼저 처리한 후 암모니아수를 처리한 2단 전처리 공정을 수행하였다. 이때 암모니아수를 먼저 처리한 공정에서 글루코오스 생산량은 30.7 g으로 72.4%의 수율이 나타났다. 반대로 황산 용액을 먼저 처리한 후 암모니아수를 처리한 2단 전처리 공정에서는 글루코오스 생산량이 20.9 g으로 49.3%의 수율을 보였다.

암모니아와 요소용액을 이용한 배출가스내 질소산화물 저감 비교 평가 (NOx Reduction in Flue Gas Using Ammonia and Urea solution)

  • 임영일;이정빈;유경선;김상돈
    • 한국에너지공학회:학술대회논문집
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    • 한국에너지공학회 1995년도 춘계학술발표회 초록집
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    • pp.236-239
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    • 1995
  • 50 kW$_{th}$ 용량의 기체연료버너에서 암모니아 기체와 요소용액을 이용한 선택적 무촉매 환원법 (SNCR;Selective Non-catalytic Reduction) 으로 질소산화물 (NOx) 저감에 관하여 연구하였다. 암모니아는 요소요액보다 더 낮은 반응온도에서 더 높은 효율을 보여주지만 경제성과 암모니아의 부식성 및 맹독성으로 인하여 취급하기에 곤란한 점이 있다. 반면에 요소용액은 적절한 액상첨가제와 기상첨가제를 사용하여 넓은 반응온도범위에서 높은 효율을 얻을 수 있으며 공정상의 조업비를 절감할 수 있다. 본 실험에서는 액상 첨가제인 $CH_3$OH 와 $C_2$H$_{5}$OH 을 사용하여 5$0^{\circ}C$ 정도의 최적반응온도 감소를 얻었으며 LPG 와 합성가스(CH$_4$:CO:H$_2$:$CO_2$=1:4:4:2) 틀 기상 첨가제로 사용하여 높은 질소산화물 저감 효율을 관찰하였다.

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암모니아 용액중(溶液中)에서 바나듐의 용해(溶解)와 침전거동(沈澱擧動) (Leaching and precipitation of Vanadium in ammoniacal solution)

  • 박경호;김홍인;이진영
    • 자원리싸이클링
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    • 제17권1호
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    • pp.38-42
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    • 2008
  • 암모니아 용액중에서 바나듐(V)의 침출 시 바나듐의 용해와 후공정에서 $NH_4VO_3$로 침전 회수를 위한 조건에 관한 기초연구를 수행하였다. 침출공점에서 바나듐의 용해도를 높이기 위해서는 높은 온도가 필요하며 $(NH_4)_2CO_3$ 20g/L와 $NH_4OH$ 2.5M의 혼합 용액에서 반응온도가 $90^{\circ}C$일 때 용액 중 바나듐 농도가 16.8g/L이다. 한편 용해된 바나듐을 침전물 형태로 회수하기 위해서는 $25^{\circ}C$에서 $NH_4Cl$을 20g/L를 첨가하고 72시간 정치했을 때 용액에 잔류 바나듐의 농도를 0.0268g/L까지 낮출 수 있었으며 이 경우 바나듐의 회수율은 99.8%이었다.

Percolation 공정에서 참나무의 전처리에 과산화수소가 미치는 영향 (Effect of Hydrogen Peroxide on Pretreatment of Oakwood in a Percolation Process)

  • 하석중;김성배;박순철
    • KSBB Journal
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    • 제14권3호
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    • pp.358-364
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    • 1999
  • 참나무의 전처리에 과산화수소가 미치는 영향을 조사하였다. 반응온도는 $170^{\circ}C$이고 전처리에 사용된 반응용액은 암모니아, 황산 그리고 순수 물이었다.10% 암모니아용액을 사용한 경우 산을 사용하는 경우에 비해 리그닌 제거율은 55%로 상당히 높았지만 헤미셀룰로오스 회수율은 26%로 상당히 낮았다. 그래서 헤미셀룰로오스 회수율을 높이기 위해 암모니아 용액에 산화제인 과산화수소를 첨가하여 반응시켰는데 과산화수소 첨가량의 증가에 따라 리그닌 제거율과 헤미셀룰로오스 회수율의 증가는 크지 않았다. 그리고 과산화수소 첨가량의 증가에 따라 액상으로 용해된 당의 분해가 증가하여 전체 헤미셀룰로오스와 셀룰로오스의 물질수지에 문제가 있었다. 반응기에 주입된 과산화수소는 주로 반응기의 전반부에 충진된 기질과 반응하는 것으로 나타났다. 헤미셀룰로오스 회수율을 높이기 위해서는 알카리용액보다 산성용액에서 기질을 전처리하는 것이 필요하였고 산보다는 물을 사용하였을 때 과산화수소의 효과가 더 컸다.

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관형 PTFE 분리막을 이용한 막 접촉기(Membrane Contactor) 시스템에서 암모니아의 제거 특성 (Ammonia Removal Characteristics in Membrane Contactor System Using Tubular PTFE Membrane)

  • 안용태;황유훈;신항식
    • 대한환경공학회지
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    • 제33권5호
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    • pp.353-358
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    • 2011
  • 본 연구에서는 막 접촉기에서 운전조건에 따른 암모니아 제거 특성에 대해 알아보았다. 물질 전달 계수를 이용하여 각 조건에서의 암모니아 제거효율을 정량적으로 비교하였다. PTFE 재질의 막을 이용한 본 시스템에서 빠른 시간 내에 효율적으로 암모니아 탈기가 가능하였다. 여러 가지 운전조건 항목 중에서 접촉시간과 용액의 pH가 전체 제거 효율에 가장 큰 영향을 미치는 것으로 나타났다. 다른 가압 방식의 막 분리 공정과는 다르게 본 공정에서는 유입수의 고형물질에 의해 효율이 감소하는 현상은 발견되지 않았다. 또한, 삼투 증류(osmotic distillation)에 의해 물질 전달 효율이 감소하는 현상은 흡수용액의 온도를 증가시키는 것으로 해결할 수 있었다. 본 연구에 사용한 막 접촉기 시스템은 유입수와 흡수용액(stripping solution)의 유속, 유입수의 pH 등을 최적화 할 경우에 고농도 암모니아 제거에 효과적으로 사용할 수 있을 것이라 예상된다.

$SiO_2$나노입자에 의한 암모니아-물 흡수용액의 열 및 물질전달 특성 연구 (Effect of S$iO_2$ Nano-sized particle on heat and mass transfer in ammonia-water absorption)

  • 하종주;이찬호;김성현
    • 한국에너지공학회:학술대회논문집
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    • 한국에너지공학회 2002년도 춘계 학술발표회 논문집
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    • pp.161-165
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    • 2002
  • 인류가 직면한 환경 및 에너지 문제를 타개하기 위한 많은 연구 중 흡수식 열펌프는 환경친화적인 자연냉매를 사용하는 열구동 시스템으로 다시 주목을 받고 있다. 흡수식 열펌프의 구성요소 중 흡수기는 암모니아의 흡수에 의한 열 및 물질전달 현상이 동시에 일어나는 곳으로 암모니아-물 열펌프 시스템의 성능 향상을 위해 가장 중요한 부분이다.(중략)

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전해산성수를 이용한 암모니아 중화와 제거 (Ammonia neutralization and removal using electrolyzed-acidic water)

  • 최원경
    • 한국융합학회논문지
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    • 제12권5호
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    • pp.185-190
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    • 2021
  • 전기분해 공정으로 제조한 전해산성수를 이용하여 생활 악취의 원인인 암모니아를 제거하는 방법을 연구하였다. 제조한 전해산성수는 pH와 ORP 변화 측정을 통해 안정적으로 알칼리성 암모니아를 중화 시킬 수 있는 전해수(중화제)로 확인되었다. 자외-가시선 흡광도 분석과 전기화학적 개방회로 전위 측정으로 전해산성수와 암모니아수를 혼합한 용액에서 암모니아가 제거되는 것을 확인하였다. 암모니아 가스 발생량 측정을 통해 전해산성수가 암모니아를 중화시켜 악취 발생시키는 암모니아가 효과적으로 제거되는 것으로 조사되었다. 친환경적인 전해산성수가 악취의 원인 물질인 암모니아를 효과적으로 안전하게 제거할 수 있는 것으로 확인되었다.

암모니아-물 기포분사형 흡수과정에서의 흡수열 제거를 위한 열전달 특성 연구 (A Study on Heat Transfer Characteristics for Removal of Absorption Heat in Absorption Process of Ammonia-Water Bubble Mole)

  • 이재철;이기봉;전병희;이찬호;하종주;김성현
    • 청정기술
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    • 제7권4호
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    • pp.273-280
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    • 2001
  • 흡수기는 흡수식 열펌프 시스템에서 중요한 구성요소일 뿐만 아니라 흡수기의 성능은 전체 시스템에 중요한 영향을 미친다. 본 연구에서는 기포분사형 흡수기에서의 암모니아기체의 흡수열의 효과적 제거를 위한 냉각수 방향으로의 열전달에 대해 실험적 연구를 수행하였다. 흡수기에 유입되는 암모니아 기체의 유속, 암모니아 수용액의 유속, 농도, 온도, 흡수기의 지름, 높이, 기체와 용액의 유입 방향등 여러 가지 변수에 대하여 열전달 성능의 특성을 살펴본 결과, 기체의 주입량, 용액의 주입량 증가는 열전달 성능 향상에 기여하며, 용액의 온도나 농도의 상승은 열전달 성능에 방해요소로 작용하였으며 흐름방향이 향류인 경우 열전달 성능에 향상이 있었다. 본 실험의 데이터를 이용하여 상관관계식을 유도하여 열전달에 대한 복잡한 관계를 일반화 하였다.

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