전기로 더스트 중에 함유된 Zn, Pb, Cl, Fe, Cu 및 Cd의 건식 환원반응기구를 규몽하고자 탄소뿔 첨가한 더스트 Briquette를 제조하여 Ar 가스 분위기 하의 $800^{\circ}C$ ~ $1100^{\circ}C$반응온도에서 실험을 행하였다. 탄소에 의한 Zn 화합물으 환원반응은 온도상승에 따라 민감하게 나타났으며 반응초기에는 화학반응에 의한 음속단계로 활성화에너지 값은 약 120.6 kl/mole이었다. 한편, Pb와 Cl은 $PbCl_2$의 형태로 휘발되었으며 이들의 휘발제거율은 거의 일치하였다. 또한, 환원제를 첨가하지 않는 경우가 환원제 첨가시 보다 휘발제거율이 빨라 Pb의 대부분은 염화휘발에 의해 제거됨을 알 수 있었다. Cu는 염화휘발에 의해 최대 약 30% 제거되고 나머지 대부분은 Fe와 함께 더스트 중에 잔존하여 Cd은 $1000^{\circ}C$에서 15분만에 거의 100%의 휘발제거율을 나타내었다.
사염화우라늄을 제조하기 위한 가장 효율적인 반응계는 이산화우라늄, 염소가스와 탄소분말이다. 여러 가지 실험변수 가운데 이산화우라늄의 염소화반응에 사용된 염소가스 주입량과 탄소의 양이 사염화우라늄 제조에 미치는 영향에 관하여 연구하였다. 각각의 실험변수들에 대한 전화율과 휘발률 계산을 통해 효율적인 반응을 위한 적정 염소가스 주입량과 탄소의 양을 구하였고, 이산화우라늄의 증가함에 따라 직접접촉에 의한 기체-고체반응에서는 전화율과 휘발률은 증가했으나 이후 과량을 첨가함에 따라 감소하였고, 용융염내의 기체-액체반응에서는 전화율의 미미한 증가와 휘발률의 감소를 확인하였가. 염소주입량이 증가함에 따라 전화율과 휘발률이 증가했으며, 과량의 염소가수 주입시 고이온가 염화물의 생성량이 증가하였다.
EAF Dust 중 염화물의 존재형태를 파악하고, 온도에 따른 휘발 거동과 제거에 관하여 알아보기 위해 실험을 하였다. 두시료의 화학성분은 더스트A의 경우 27.3%FE, 21.8%Zn, 3.15%Pb, 3.51%Cl이고 더스트B의 경우 33.92%FE, 15.94%Zn, 2.73%Pb, 3.98%Cl를 함유하다. EAF Dust 중 염화물의 존재형태를 X선회절분석과 수침출을 통해 분석한 결과 염화물의 존재형태는 NaCl, KCl, Ph(OH)Cl로서 주로 존재함을 알았다. 온도에 따른 Chlorine의 휘발율을 산화성분위기와 환원성분위기에서 살펴본 결과, 각각 110$0^{\circ}C$에서 1시간 유지하였을 경우 산화성분위기에서는 99%까지, 환원성분위기에서는 96%까지 휘발제거되었다.
우라늄 염화물의 생성을 위한 U$_3$O$_{8}$ 분말의 염화반응에 대한 열역학적 해석을 수행하여 실험조건을 도출하였고 이를 실험적으로 확인하였다. U$_3$O$_{8}$ 분말의 탄소, 염소와의 염화반응은 비가역 발열반응으로서 아르곤 기체분위기에서는 옥시염화물의 생성이 억제된 우라늄 염화물들을 생성할 수 있었다. 염화반응 적정온도 범위는 863~1065k로서 이 온도범위에서의 반응종결시간은 U$_3$O$_{8}$ 분말 60g을 기준으로 약 4시간 이내였고, 반응온도가 높을수록 반응속도가 빠르게 나타났다. 우라늄 염화물의 비휘발 회수율은 생성된 우라늄 염화물 총량의 30% 이내로 낮게 나타났다.
한국자원리싸이클링학회 2005년도 추계정기총회 및 제26회 학술발표대회 고분자리싸이클링기술 특별심포지엄
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pp.266-270
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2005
본 연구는 Ta, Nb, Zr, 및 희토류 등을 복합적으로 함유한 복합광을 대상으로 사염화탄소에 의한 염화반응을 알아보기 위한 기초연구로서 각 산화물의 염화반응 특성을 알아보고 이를 토대로 복합광의 염화반응을 비교하여 보았다. 실험결과 산화물 상태의 Nb, Ta 및 Zr은 비교적 낮은 온도에서 염화반응이 일어나고 염화물이 휘발됨을 알 수 있었다. 복합광을 반응 온도 $400^{\circ}C,\;CCl_4$ 분압 0.28 일때 반응시간이 10분에서 60분으로 변함에 따라 니오븀 및 탄탈륨은 $91%{\sim}99%$의 높은 회수율을 나타내었으나 지르코늄은 각각 16.5%에서 27.5%로 약간 증가하는 경향을 나타내었다. 희토류의 경우 세륨은 반응율이 71.7에서 73% 정도였고 란타늄은 51%에서 54% 정도의 반응율을 나타내었다.
막을 이용한 증기투과는 유기용제 및 휘발성 유기화합물의 제거와 관련되는 환경문제와 결부되어 활발한 연구가 진행되고 있다. 막을 이용한 휘발성 유기화합물 증기의 분리는 막 재질은 높은 온도에도 견딜 수 있어야 하고 증기에 대한 화학적 저항성도 매우 좋아야 한다. 증기투과에 가장 널리 쓰이고 있는 PDMS (polydimethylsiloxane)의 단점을 보완하기 위해 본 연구에서는 4,4'-diphenylmethane diisocyanate (MDI), PDMS 소프트 세그먼트를 기초로 한 polyurethane-polysiloxanes (PU/PDMS)를 합성하고 그들의 증기투과 특성을 연구하였다 각 Feed에 대한 팽윤도는 톨루엔 > 1,2-이염화에탄 > 헥산 순으로 나타났다. Feed의 농도가 증가할수록 톨루엔과 1,2-이염화에탄의 flux는 점차 증가하는 경향을 나타내었지만, 헥산은 feed의 농도가 증가하여도 flux의 변화가 나타나지 않았다. PU/PDMS 막은 VOCs와 상대적으로 높은 친화도를 가지고 있기 때문에 permeate에서의 농도는 50% 전후로 일정하게 나타났다.
열분해는 독성이 강한 염화탄화수소의 처리뿐만 아니라 염화물을 효과적으로 제거하여 이들로부터 유용한 탄화수소를 얻을 수 있는 반응이다 Biomass에 열분해를 적용하여 가스상, 액상, 고상형태의 유동한 부산물로 전환시키고 있으며 현재 액상생성물은 외국에서 큰 주목을 받고 있는 부산물이다. 1,1,2-trichloroethane(TCE)는 독성이 강한 휘발성 유기화합물(VOC)이며 발암물질이다. (중략)
인천∼청도를 왕복하는데 콘테이너 여객선 향설란호에서 1999년 6월 12∼15일 과10월 23∼26일에 또 한국해양연구소 연구선 이어도호 상에서 1999년 8월 8일∼15일에 황해상의 휘발성 유기화합물 농도를 정량화하였다. 황해상의 휘발성유기화합물의 농도는 대부분 8ppb 이하로, 도시지역의 농도에 비해 매우 낮았다. 주성분은 방향족, 염화유기화합물, 탄소가 작은 알칸족이었다. 황해상에서의 휘발성유기화합물의농도는 주배출원인 육지에서의 거리에 의해 좌우되면, 농도의 일변화에 의한 영향을 적은적은 것으로 나타났다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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