• 제목/요약/키워드: 열분해/GC/MS

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${\beta}-Carotene$의 열분해(熱分解)에 의한 휘발성(揮發性) 화합물(化合物)의 생성(生成) (Formation of Volatile Compounds by the Thermal Degradation of ${\beta}-Carotene$)

  • 박준영;김옥찬;김영회
    • Applied Biological Chemistry
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    • 제29권3호
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    • pp.260-265
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    • 1986
  • 잎담배의 중요(重要)한 색소성분(色素成分)인 ${\beta}-carotene$$400^{\circ}C,\;600^{\circ}C$$800^{\circ}C$에서 각각 열분해(熱分解)한 다음 생성(生成)된 휘발성(揮發性) 성분(成分)들을 GC 및 GC/MS에 의해 확인하고 분해온도(分解溫度)에 따른 생성물(生成物)의 차이점을 비교하였다. 각 온도별(溫度別) 분해생성물(分解生成物)로부터 36종(種)의 방향족(芳香族) 탄화수소(炭化水素) 10종(種)의 ${\beta}-ionone$ 관련화합물을 포함하여 53종(種)의 휘발성(揮發性) 화합물(化合物)을 확인하였고 이들 중에서 ${\beta}-cyclogeraniol$을 포함한 37종(種)의 화합물(化合物)은 ${\beta}-carotene$의 열분해생성물(熱分解生成物)로서 아직까지 보고되지 않은 성분(成分)들이다. 한편 $400^{\circ}C$$600^{\circ}C$에서 열분해(熱分解)했을 때의 중요(重要) 생성물(生成物)은 $p-xylene,\;{\alpha}-terpinene,\;{\beta}-cyclocitral,\;ionene(1,2,3,4-tetrahydro-1,1,6-trimethylnaphthalene),\;{\beta}-ionone$ 및 dihydroactinidiolide 등이었고, $800^{\circ}C$에서는 위에서의 6종(種)의 성분(成分) 이외에도 toluene이 많이 생성(生成)되었다.

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Fly-ash 흡착기법을 이용한 열분해유 정제 (Pyrolysis oil refining by Fly-ash absorption)

  • 임은정;김성현;전병희;선우환;정익철
    • 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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    • 한국신재생에너지학회 2011년도 춘계학술대회 초록집
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    • pp.222-222
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    • 2011
  • Plastic product is increasing by the growth of its demand and most of refused plastics are incinerated or reclaimed. However, the refused plastic is not easily decomposed and has the environmental problem with its various toxic gas in case of incineration. Therefore, many countries such as USA, Japan, Germany and other developed industrial countries as well as Korea are interested in studying the recyclable resource of refused plastic. The macromolecular waste pyrolysis has the advantage of collecting of raw materials in high price and can at least get fuel gas or oil with high heat capacity. It also discharges low waste gas and low toxic gas including SOx, NOx and HCl heavy metals. However, pyrolyzed oil includes enough excess unsaturated hydrocarbons to form tar, which can cause the nozzle of engines to plug when pyrolyzed oil is used as fuel. Activated carbon was proven to have prominent adsorption capability among the other adsorbents that were mainly composed of carbon. This study examined the possibility of application in activated charcoal of its solid formation by analysing the feature of pyrolysis which is one of the chemical recycling methods and getting chemical analysis of the product and activated energy. Analyze the element of the oil produced by pyrolysis using GC-MS. The experiment of tar adsorption using fly-ash showed that fly-ash improved the optical intensity of pyrolyzed oil and decreased oxygen compounds in the pyrolyzed oil.

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급속열분해 공정에서 바이오매스의 입자크기와 수분 함량이 열분해 산물의 특성에 미치는 영향 (Effect of Particle Size and Moisture Content of Woody Biomass on the Feature of Pyrolytic Products)

  • 황혜원;오신영;김재영;이수민;조태수;최준원
    • Journal of the Korean Wood Science and Technology
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    • 제40권6호
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    • pp.445-453
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    • 2012
  • 본 연구에서는 백합나무의 급속 열분해 공정에서 시료의 입자크기 및 함수율 조건이 열분해 산물(가스, 바이오오일, 바이오촤)의 수율과 물리 화학적 특성에 미치는 영향을 구명하였다. 시료의 함수율이 낮을수록 바이오오일의 수율은 증가하였으며 시료의 입자 크기는 수율 변화에 큰 영향을 미치지 않았다. 각 조건별로 생성된 바이오오일은 20~30%의 수분 함량과 pH 2.2~2.4, 발열량 16.6~18.5 MJ/kg의 수준을 나타내었으며 바이오오일 내 수분 함량은 높은 함수율 시료 조건에서 증가하는 것을 확인하였다. 바이오촤의 경우 80% 이상이 탄소로 이루어져있으며 발열량은 26.2~30.1 MJ/kg 수준으로 측정되었다.

폐타이어 분쇄물의 자연발화현상에 대한 재연실험 및 열분석에 관한 연구 (A Study on Replay Experiments and Thermal Analysis for Autoignition Phenomenon of Shredded Waste Tires)

  • 고재선;장만준
    • 한국화재소방학회논문지
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    • 제26권6호
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    • pp.99-108
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    • 2012
  • 본 연구에서는 최근 빈번히 발생하고 있는 폐타이어의 가공 및 저장상황에서의 산화열에 의한 자연발화현상을 규명하기 위해 폐타이어 분쇄물에 대한 화재 재연실험과 가공 및 저장장소에서 수거한 화재 잔존물에 대한 면밀한 성분 분석 및 발화개시온도, 무게감량, 반응열 등을 분석하였다. 이를 위해 열축적이 용이한 폐타이어 분쇄물 2.5~15 mm 범위의 파쇄된 분쇄물을 대상으로 재연실험 및 DSC 및 TGA, DTA, DTG, GC/MS를 통한 열분석을 시행하여 자연발화의 가능성에 대한 과학적인 개연성을 부여하고자 하였다. 연구결과를 살펴보면 재연실험을 통하여 관찰한 결과 48시간 저장시에 온도의 급상승($178^{\circ}C$) 및 탄화현상, 연기발생이 관찰되었다. 또한 DTA, DTG 분석한 결과 $166.15^{\circ}C$에서 최초 중량감소가 일어나는 것으로 분석되었다. 아울러 DSC 및 TGA를 이용한 폐타이어 분쇄물 1(Unburnt)의 실험결과 $180^{\circ}C$ 부근에서 열분해를 시작하는 것으로 나타나 폐타이어의 발화 개시온도는 $160{\sim}180^{\circ}C$라고 말할 수 있다. 그리고 $305^{\circ}C$에서 최초 원료 무게의 10 % 중량감소가 있었고, 원료 무게의 50 % 중량감소는 $416^{\circ}C$로 분석되었다. 또한 GC/MS와 DSC를 이용한 산화성 및 자기반응성시험에 있어서는 1,3 cyclopentnadiene 등 산화성성분이 다량 검출되었지만 표준물질과 폐타이어 분쇄물과의 열분석실험결과 기준치 이하로 분석되어 자기반응성은 없는 것으로 분석되었다. 따라서 폐타이어의 산화열에 의한 자연발화현상을 방지하기 위해서는 분쇄시 열축적이 적거나 없는 냉동파쇄방식 등의 가공공정으로 전환유도를 고려해야하며 현재 파쇄 분쇄물을 대형 마대(500 kg)로 저장하는 방식에서, 마대를 소형화하여 분쇄물을 분산 저장하는 등의 방법으로 열축적을 방지해야한다.

우레아 분별된 들기름 가수 분해물을 이용한 Conjugated Linolenic Acid(CLnA)의 합성 (Preparation of Conjugated Linolenic Acid from Urea Fractionated Perilla Seed Oil Hydrolysate)

  • 이경수;신정아;이기택
    • 한국식품영양과학회지
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    • 제40권12호
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    • pp.1734-1742
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    • 2011
  • 본 실험에서는 들기름에 약 60%로 존재하는 ${\alpha}$-linolenic acid를 알칼리 이성질화 반응을 이용하여 CLnA(conjugated linolenic acid)와 CLA(conjugated linoleic acid)를 생산하고자 하였다. 들기름을 가수분해한 뒤에 10분에서 6시간까지의 반응시간과 5%에서 60%까지의 NaOH 농도에서 CLnA와 CLA의 생성을 표준물질과 함께 GC와 spectrophotometer를 이용하여 확인하였다. 시간에 따른 CLnA와 CLA 함량 변화는 나타나지 않았으나, NaOH 농도가 증가함에 따라서 CLnA와 CLA가 유의적으로 증가하는 경향을 보였다. 반응조건 중, 20% KOH, $180^{\circ}C$, 1시간 반응에서 14.5%와 14%의 CLnA와 CLA의 함량을 나타냈으며, 42.2%의 C18:3 conjugated 이성질체가 생성되었다. 이성질체를 확인하기 위해 GC-MS 그리고 FT-IR을 이용한 실험을 수행하였다. GC-MS의 ion peak 분석 결과, conjugated 형태에서만 특징적으로 나타나는 m/z=91 ion peak를 확인할 수 있었고, CLA와 CLnA의 분자량이 C18:2와 C18:3과 일치하는 것을 확인할 수 있었다. 그리고 NIST Library에서 검색된 methyl 9c, 11t-CLA, methyl 10t, 12c-CLA와 methyl 9cis, 11trans, 13trans-octadecatrienoate의 결과와 일치하는 ion peak를 형성하였다. 이 외의 이성질체는 FT-IR 분석 결과, 높은 trans fatty acid 함량을 보여 알칼리 이성질화 반응 시, $180^{\circ}C$의 높은 열에 반응을 하여 trans 형태의 conjugated form이 다량 생성된 것으로 사료된다. conjugated 이성질체의 생성 양을 높이기 위해 들기름 가수분해물을 우레아 분별을 한 뒤에, ${\alpha}$-linolenic acid의 함량을 70%까지 높인 뒤에 알칼리 이성질화 반응을 수행한 결과 CLnA의 생성 양이 16.6%까지 증가한 것을 확인할 수 있었다. 그러나 CLnA 이외의 conjugated 지방산 함량의 변화는 없었다.

경기 및 강원지역 농업용수 중 PAHs의 모니터링 연구 (Polycyclic Aromatic Hydrocarbons in Agricultural Waterways in Gyeonggi and Gangwon Provinces, Korea)

  • 김이선;박병준;이성은
    • 환경생물
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    • 제34권3호
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    • pp.216-221
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    • 2016
  • 다환방향족탄화수소류 (PAHs, Polycyclic aromatic hydrocarbons)는 열분해 또는 불완전연소 과정에서 발생하는 방향족 고리를 포함하고 있는 유기화합물질로서 생물 및 인간에 해를 입힐 수 있는 독성물질들로 알려져 있다. 이에 본 연구는 경기도 20곳 및 강원도 15곳에서 농업용수를 채취하여, 시료 중 PAHs 농도와 분포 특성을 규명하였다. 쉽고 간단하고 효과적인 케처스 추출법 및 d-SPE 정제법을 이용해 분석 시료를 준비한 후에 GC-MS/MS를 이용해 14종의 PAHs 분석하였다. 경기도 강원도 지역에서 채취한 모든 시료에서 Phenanthrene이 검출되었으며 경기도 지역의 phenanthrene 농도는 $0.82{\sim}2.56{\mu}g\;L^{-1}$였고 강원도 지역의 phenanthrene 농도는 $0.83{\sim}1.62{\mu}g\;L^{-1}$였다. 경기도 한 곳에서만 fluoranthene ($0.26{\mu}g\;L^{-1}$)이 검출되었다. 분석법의 효율과 신뢰성을 확신하기 위한 회수율 시험에서 60~110%의 회수율을 얻었다. 상대표준편차는 PAHs 14종 모두 20% 이하였다.

열분해 온도에 따른 리기다소나무 바이오오일의 물리·화학적 특성 평가 (Investigation of Physicochemical Properties of Bio-oils Produced from Pitch Pine (Pinus rigida) at Various Temperatures)

  • 김태승;김재영;오신영;황혜원;최준원
    • Journal of the Korean Wood Science and Technology
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    • 제40권3호
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    • pp.204-211
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    • 2012
  • 본 연구에서는 유동형 열분해 장치를 이용하여 리기다소나무를 $400{\sim}550^{\circ}C$ 범위에서 체류시간 1.9초 동안 급속 열분해하여 바이오오일, 탄, 가스를 각각 생산하였다. 열분해 생산물의 수율은 열분해 온도에 따라 크게 영향 받았다. 바이오오일의 수율은 $500^{\circ}C$ 조건에서 가장 높았으며, 기건 바이오매스 대비 64.9 wt%로 나타났다. 열분해 온도가 높아질수록 탄 수율은 36.8 wt%에서 11.2 wt%로 급격히 감소한 반면 가스 생성량은 16.1 wt%에서 33.0 wt%로 증가하였다. 바이오오일의 수분함량과 발열량은 열분해 온도에 매우 민감한 것으로 나타났으며, 온도가 높아질수록 수분함량은 26.1 wt%에서 11.9 wt%로 감소한 반면, 발열량은 약 16.6 MJ/kg에서 19.3 MJ/kg로 증가하였다. 모든 온도조건에서 생산된 바이오오일에는 공통적으로 22종의 화합물이 확인되었고, 이들은 셀룰로오스 유래 물질 10종과 리그닌 유래 물질 12종으로 분류하였다.

나트륨 아지드와 금속산화물과의 혼합물에 대한 열분해 특성 (Thermal Decomposition Characteristics on Sodium Azide and Metallic Oxide Mixtures)

  • 이내우;최재욱;박광수;설수덕;왕석주
    • 한국안전학회지
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    • 제12권3호
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    • pp.106-113
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    • 1997
  • The thermal characteristics of two binary mixtures by sodium azide/manganese dioxide and ferric oxide, two ternary mixtures by sodium azide/silicon dioxide/manganese dioxide and ferric oxide were studied to obtain the basic data of gas-generating agents for air bags. The thermal reaction for all mixtures started at about $420^{\circ}C$, but the temperature at which the reaction rate reached a maximum was different with the states of samples. According to reaction results, nitrogen, nitrogen oxide and nitrogen dioxide were detected by GC-MS and so many kinds of new chemicals from sodium azide and metal oxide mixtures by XRD. NMS is considered as most stable and reasonable mixture for this types of gas-generating agents.

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폐윤활유의 아크 열분해 생성물 및 잔류물 특성 연구 (Characterization of Product Gas and Residues from Arc Cracking of Waste Lubricating Oil)

  • 김인태;김정국;송금주;서용칠;김준형
    • 자원리싸이클링
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    • 제8권5호
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    • pp.34-43
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    • 1999
  • 폐윤활유로부터 활융가능한 연료기체를 생산하기 위해 개발한 전기아크를 이용한 분해자치에서 폐윤활유를 아크 분해할 때의 기체생성물과 잔류물의 특성을 연구하였다. 생성되는 기체는 수소(35~40%)와 아세틸렌(13~20%), 에틸렌(3~4%), 그 외 탄산수소들로 이루어져 있으며, 저온 열분해에서는 주요 생성물인 일산화탄소의 함량은 매우 적었다. 발생기체의 발열량은 11,000~13,000kacl/kg으로 기체 연료로의 활용성이 충분하여 유해기체도 배출기준치 이하였다. 액상 잔류물을 GC/MS로 분석한 결과 폐유의 고분자량 탄화수소물들이 저분자량 탄화수소물과 수소로 분해되었음을 알 수 있었고, 전지아크에 의한 고온 열분해이므로 탈수소반응이 주 반응임을 확인할 수 있었다. 고상 잔류물인 검댕이 평균 입경은 $10.3\mu\;extrm{m}$이며, 탄소 함량은 60%이상이고, 중금속 성분은 0.01ppm 이하였는데 전제과정을 거치 재활용이 가능할 것으로 생각된다.

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목질바이오매스의 급속열분해에 의해 생성된 바이오오일의 특성 분석 (Characterization of Bio-oils Produced by Fluidized Bed Type Fast Pyrolysis of Woody Biomass)

  • 최준원;최돈하;조태수
    • Journal of the Korean Wood Science and Technology
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    • 제34권6호
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    • pp.36-43
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    • 2006
  • 유동형 급속열분해기 (fluidized bed type fast pyrolyzer, 용량 400 g/h)를 이용하여 너도밤나무와 침엽수 혼합재(독일가문비나무/전나무, 50:50) 에서 바이오오일을 생산하였다. 목질바이오매스의 열분해는 약 $470{\pm}5^{\circ}C$에서 1~2초 동안 진행되었다. 목질바이오매스의 열분해 생성물의 조성은 너도밤나무의 경우 바이오오일 60%, 탄 9% 그리고 가스가 31% 정도 생산되었으며, 침엽수 혼합재는 바이오일 49%, 탄 9%, 그리고 42% 가량의 가스가 생성되었다. 두 종류의 목질바이오매스에서 생산된 바이오오일의 수분함량은 약 17~22%이었으며, 밀도는 수종에 관계없이 $1.2kg/{\ell}$이었다. 바이오오일의 원소 조성은 탄소 45%, 산소 47%, 수소 7%, 그리고 질소 1%로 일반적인 목질바이오매스와 큰 차이는 없는 것으로 나타났다. 그러나 화석자원에서 생산되는 오일류와 비교하여 바이오일은 산소함량이 매우 높았고 황은 전혀 포함되어 있지 않았다. 바이오오일의 GC 분석 결과 총 90여종의 방향족(aromatic) 또는 비방향족(non-aromatic) 저분자량 화합물이 검출되었으며 이들의 함량은 바이오오일 전건중량의 31~33%로 분석되었다.