• Title/Summary/Keyword: 원심 분리

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Dynamic design of rotor systme for ahigh-speed centrifuge (초고속 원심분리기의 회전시스템에 대한 동적 설계기술 연구)

  • 박종권
    • Proceedings of the Korean Society of Precision Engineering Conference
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    • 1993.10a
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    • pp.607-612
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    • 1993
  • 원심분리기는 용액 속에 있는 물질을 크기와 밀도 및 모양의 다름을 이용하여 용액으로부터 분리, 정제 및 순화하는 과학기계이며 처리량의 규모에 따라 공업용과 실험실용으로 분류된다. 공업용은 처리량이 많은 반면 실험실용은 처리량이 적으나 분리효과가 좋은 특징을 갖으며 회전속도에 의해 저속, 고속 및 초고속의 원심분리기로 나뉘어진다. 초고속 원심분리기는 최초(30년대)에 침전계수의 측정을 목적으로 연구개발을 시작하였다. 이의 용도에서 사용되는 초고속원심기를 분석용 초고속원심기라 부르나 이는 50년대 이후에 점차적으로 기술적 발전을 가져와 미소물질 분리를 위한 분리용 초고속원심기로 변천이 되어 생물학분야 이외에 항공기,선박,고속철도,석유탐지,원자력,섬유공업과 반도체등 여러 분야에 이용이 되고 있다.

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Experimental Study on Segregated Layers of Materials and Compressive Strength of Concrete for Pretensioned Spun High Strength Concrete Pile (PHC 파일의 압축강도와 재료분리층에 대한 실험연구)

  • 이성로;강성수;유성원
    • Journal of the Korea Concrete Institute
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    • v.13 no.1
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    • pp.16-22
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    • 2001
  • Pretensioned spun high strength concrete (PHC) pile has to be quality-controlled and provided an adequate concrete cover to assure high load carrying capacity, impact resistance, economy, and durability. During spun pre-casting, the pile section is divided into several segregated layers such as laitance, paste, mortar, and concrete layers. Greater the thickness of segregated layers, more difficult it is to guarantee the capacity and the durability of PHC pile. The experimental study was performed to investigate the effects of centrifugal condition on the segregated layers of materials and the compressive strength of concrete for PHC pile. The considering factors in the test were centrifugal time and magnitude of centrifugal force. These factors have been found to have greater influence on the segregation than the concrete strength. The moderate centrifugal condition has to be considered to maintain quality assurance in the production of PHC pile, especially to provide the adequate concrete cover over its tendons.

Electron Microscopical Observation of Transglutaminase-treated Ultra High Temperature Milk Sedimiment (Transglutaminase로 처리한 초고온 살균유 침전물의 전자현미경적 관찰)

  • Moon, Jeong-Han;Hong, Youn-Ho
    • Journal of the Korean Society of Food Science and Nutrition
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    • v.33 no.8
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    • pp.1359-1366
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    • 2004
  • Ultra high temperature treated (UHT) skim milk and colloidal calcium phosphate-free skim milk were treated with microbial transglutaminase (TGase), ultracentrifuged at various rates, lyophilized, and observed for morphological properties with a scanning electron microscope (SEM). UHT skim milk showed small holes of associated micelles at lower centrifugal rates, and became thick and irregular, and fine particles were associated regularly at higher centrifugal rates. When UHT skim milk with TGase was incubated for 1 hour, casein micelles aggregated and broadened as centrifugation rate increased. When UHT skim milk with TGase was incubated for 8 hours, casein micelles were associated irregularly to large aggregates and widened. Colloidal calcium phosphate-free skim milk with TGase incubated for 1 hour and separated by two-step centrifugation showed aggregated lump, while the milk incubated for 8 hours with TGase was associated with broadened, compact, and regular layers as the centrifugation rate increased. Such phenomena were caused by heat treatment, protein crosslinking reaction catalyzed by TGase and conformational changes of casein molecules, and could be dependent on reaction time, temperature and ultracentrifugation rate.

A Study on the Separation of Food-Waste Leachate into 3 Phases (음식물쓰레기 탈리액의 삼상분리)

  • Kim, Sangguk;Jeong, Minji;Kwon, Hyolee
    • 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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    • 2010.11a
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    • pp.197-197
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    • 2010
  • 음식물쓰레기의 삼성분은 수분, 휘발분, 회분이며 이들이 차지하는 비율은 계절, 지역별로 다소 상이하지만 수분 약 80%, 회분3%, 휘발분 17%이다. 음식물쓰레기 전처리과정으로 이물질제거, 탈수공정이 있으며 탈수공정에서 다량의 탈리액이 발생한다. 본 연구에서는 탈리액을 데칸타를 이용하여 1차로 원심분리하여 고.액 분리한 액을 실험대상으로 하였다. 실험대상 탈리액의 물성은 BOD 78,800[mg/l], COD 41,000[mg/l], 부유물질 25,900[mg/l], 총질소 928[mg/l]이었다. 탈리액에는 기름성분(육류, 식용유등), 입자상물질등이 포함되어 있으며 이들은 난분해성 유기물질로, 이를 제거하는데 기존의 처리방법으로 많은 어려움이 있어 주요한 수질오염 발생원이 되고 있다. 예를들면 하수처리장 폭기조 수면에 유막을 형성하여 산소공급을 방해함으로 미생물번식을 방해하는 요인이 된다. 본 연구는 음식물쓰레기 탈리액의 수분, 고형분, 유분으로의 삼상분리에 관한 것이다. 유분은 에멀젼형태로 안정되게 수층에 분산되어 존재한다. 미세기포를 이용한 부상법의 경우 미세기포 표면과 유분의 화학적친화력이 낮아 기포표면에 유분이 잘 부착되지 않으며, 원심분리 방법만으로는 유분 분리효율이 낮고, 추출에 의한 분리시 추출액이 다량 소요되고 처리시간이 길며 추출액 비용이 많이 소요된다. 탈리액을 유분, 슬러지, 수분으로 분리하면 환경오염을 일으키는 주요성분을 신재생에너지 원료로 활용할 수 있다. 유분의 주성분이 동식물성 유지이므로 전처리시 산촉매를 이용 수분과 유리지방산을 제거하고 염기성촉매를 이용하여 전이에스테르화 반응을 거치면 바이오디젤인 FAME과 글리세롤으로 변환하므로 글리세롤을 분리하면 바이오디젤을 얻을 수 있다. 슬러지는 입자상 물질로 착화가 잘 되고 건조하면 발열량이 높으며 중금속등에 오염되지 않아 청정연료로 활용이 가능하다. 실험실에서의 탈리액 삼상분리방법은 다음과 같다. 탈리액 30ml당 추출액으로 노말헥산을 1ml를 가한 다음 플라스크에서 $80^{\circ}C$로 가열 후 방냉한다. 가열중 노말헥산의 손실을 방지하기 위하여 증발가스를 콘덴서에서 응축하여 플라스크로 재순환한다. 탈리액을 플라스크에서 꺼내어 원심분리기 rack에 300-400g씩 병에 각각 넣고 4,000rpm으로 30분간 운전한다. 탈리액은 상부로부터 유분층, 미세입자층, 수층, 슬러지층으로 분리된다. 각 층의 계면에서 2종의 성분이 약간 섞일 수 있다. 유분을 분리한 후 유분층 잔존물과 미세입자층, 수층 상층부의 혼합물을 취하여 50g씩 병에 넣고 3,500rpm으로 10분간 운전한 후 유분을 분리한다. 마지막으로 미세입자층만을 3,500rpm으로 10분간 원심분리한 후 유분을 따로 분리한다. 얻어진 유분은 rotary evaporator에서 $120^{\circ}C$로 가열하여 유분과 노말헥산을 분리하며 분리효율을 제고하기 위하여 감압하에서 운전한다. 분리된 유분의 고위발열량이 9,450[Kcal/kg]이었으며 원소분석 결과 탄소 74.7%, 수소 12.55%, 질소 0.08%, 유황분 0.0003%이었다. 분리된 유분의 양은 계절별로 시료별로 다르며 가을철에는 1.6-1.9%, 여름철은 1.0-1.3%이었다. 분리된 슬러지로부터 Hg, As, Cr, Cd, Pb 중금속 성분이 검출되지 않았으며 수분 2.8%, 휘발분 76.85%, 회분 7.52%, 고정탄소 12.83%이었고 원소분석결과 탄소 45.25%, 수소 7.46%, 질소 5.05%, 산소 34.39%, 유황분 0.33%이었으며 저위발열량은 4,480[Kcal/kg]이었다. 분리된 슬러지 양은 11-19% 이었다.

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Rotordynamics of a Centrifuge Rotor-Bearing System for 100,000RPM Operation (10만 RPM용 원심분리기의 로터베어링계 설계)

  • 이안성;김영철;박종권
    • Proceedings of the Korean Society for Noise and Vibration Engineering Conference
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    • 1997.10a
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    • pp.64-69
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    • 1997
  • 정격속도 100,000RPM용 원심분리기(centrifuge) 로터베어링계에 대해 회전체동역학 해석이 수행된다. 시스템은 원심분리기 로터, 유연축, 모터 로터와 축, 그리고 모터축 지지용 두 개의 구름베어링으로 구성된다. 설계목표는 정격속도가 위험속도(critical speed)에 대해 충분한 분리여유를 갖고, 위험속도에서 로터의 양호한 불균형응답특성을 이루어 내는 것이다. 후자의 요구조건은, 시스템이 다수의 위험속도를 통과하며 정격속도 주위에서 충분한 분리 여유를 갖지 않을 수도 있기 때문에 특히 중요하다. 시스템에 초유연축(extra-flexible shaft)을 도입함으로써, 비록 1차 위험속도에서 만족스럽지 못한 큰 불균형응답을 가질지라도 고차 위험속도에서 만족스런 작은 불균형응답을 보인다. 1차 위험속도에서 로터의 큰 변위를 억제하기 위해서 범퍼링(bumper ring) 또는 안내베어링(guide bearing)을 유연축의 적절한 위치에 설치할 필요가 있다. 비록 유연축계라 할지라도 정격속도와 가까운 4차 이상의 고차 위험속도를 정확히 규명하기 위해서는 모터의 동역학을 전체시스템에 결합하여야 함을 볼 수 있다. 해석은 유한요소법(finite element method)에 의해 수행된다.

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Wet Purification for the Selective Separation of Montmorillonite from Bentonite (벤토나이트로부터 몬모릴로나이트의 선택적 분리를 위한 습식 고순도화)

  • 김완태;채영배;정수복;임정한
    • Journal of the Mineralogical Society of Korea
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    • v.15 no.4
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    • pp.293-304
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    • 2002
  • Wet purification process for the selective separation of montmorillonite from Gampo 13 and 35 bentonite ores was studied using physical processes such as ultrasonic scrubbing, decantation and centrifugation. Ultrasonic Scrubbing of Gampo 13 and 35 bentonite ores was revealed excellent result at 7 wt.% of slurry density and was almost finished within 30 minutes in the sample of Gampo 13 and 10 minutes in the sample of Gampo 35, respectively After decantation, approximately 52 wt.% from the bentonite of Gampo 13 and 64wt.% from the bentonite of Gampo 35 were recovered as purified products and the CEC was reached up to 119.4 meq/100 g and 124.5 meq/100 g, respectively. Particle separation by centrifugation showed that most of the impurity minerals such as quartz and feldspar were removed within the condition of 1,000 rpm.

Chemical Characteristics of Citron(Citrus junos) Juices (유자 착즙액의 화학적 특성)

  • Lee, Young-Chul;Kim, In-Hwan;Jeong, Jin-Woong;Kim, Hyun-Ku;Park, Moo-Hyun
    • Korean Journal of Food Science and Technology
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    • v.26 no.5
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    • pp.552-556
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    • 1994
  • It was aimed to study the chemical characteristics and volatile compounds of juices extracted by press (PE) and centrifugal extractors (CE). Citrons cut up cross direction were used as samples in PE. Proportion ratio of peel, flesh, and seed of citron were 43.9, 39.4 and 16.7%, respectively. Yield of juice increased with weight to 120g of citron fruit. pH, brix, pulp, oily materials, amino nitrogen and yield of juice extracted by CE were higher than those of juice by PE. Acidity and transmittance of juice extracted by PE were higher than those of juice by CE. Free sugars of citron juice were consisted of fructose, glucose and sucrose. Free sugar contents of juice by CE were twice as much as those of PE. Major volatile compounds of total steam distillation matters of citron juice extracted by PE were dl-limonene, ${\gamma}-terpinene\;{\beta}-farnesene$, sabinene, linalool, ${\beta}-myrcene$ and terpinolene, while those by CE were dl-limonene, ${\gamma}-terpinene$, sabinene, ${\beta}-myrcene,\;{\alpha}-pinene$, linalool and terpinolene. dl-Limonene and ${\gamma}-terpinene$ consisted of $73{\sim}83%$ of total volatile compounds. dl-Limonene of juice by CE increased about 6% that of juice by PE. ${\beta}-Farnesene$ were observed trace in juice by CE but presented in 7% in juice by PE. The results would suggested that chemical characteristics and volatile compounds of citron juice seemed to depend on extraction methods.

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Smoothed Particle Hydro-dynamic Analysis of Improvement in Sludge Conveyance Efficiency of Screw Decanter Centrifuge (입자 완화 유체 동역학 해석 기법을 이용한 스크류 디켄터형 원심분리기의 슬러지 이송 효율 향상 분석)

  • Park, Dae Woong
    • Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers B
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    • v.39 no.3
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    • pp.285-291
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    • 2015
  • A centrifuge works on the principle that particles with different densities will separate at a rate proportional to the centrifugal force during high-speed rotation. Dense particles are quickly precipitated, and particles with relatively smaller densities are precipitated more slowly. A decanter-type centrifuge is used to remove, concentrate, and dehydrate sludge in a water treatment process. This is a core technology for measuring the sludge conveyance efficiency improvement. In this study, a smoothed particle hydro-dynamic analysis was performed for a decanter centrifuge used to convey sludge to evaluate the efficiency improvement. This analysis was applied to both the original centrifugal model and the design change model, which was a ball-plate rail model, to evaluate the sludge transfer efficiency.

Effects of Filtration or Centrifugation on the Oxidative Stabilities of Sesame Oil (여과 및 원심 분리가 참기름의 산화 안정성에 미치는 영향)

  • Choe, Eun-Ok;Moon, Soo-Yeun
    • Applied Biological Chemistry
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    • v.37 no.3
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    • pp.168-174
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    • 1994
  • Effects of filtration and centrifugation on the oxidative stabilities of sesame oils during storage at $70^{\circ}C$ were studied by combination of determining peroxide values and conjugated dienoic acid values of oils and measuring the hexanal formation using headspace gas chromatography. Crude sesame oil from roasted seeds contained more free fatty acids, conjugated dienes, and metals (Fe, Cu, Mg and Zn); on the other hand, higher contents of moisture and ${\gamma}-tocopherol$ were found in the filtered or centrifuged oil. Only filtered oil contained more peroxides than the crude oil in spite of the color advantage of the highest L and b values among three oils. All the oils showed the tendency of increasing in total color difference during storage at $70^{\circ}C$, fatty acid compositions were relatively constant except for decreasing tendency of linoleic acid in filtered oil. No significant difference at 1% in the oxidative stabilities was observed between centrifuged oil and crude oil with higher susceptibility to the oxidation in the filtered oil. Centrifuged sesame oil was the best in the aspect of both oxidative stability and the oil color.

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Implementation of a silicon sludge recycling system for solar cell using multiple centrifuge (다중 원심분리법을 이용한 태양전지용 실리콘 폐 슬러지 재생 시스템 구현)

  • Kim, Ho-Woon;Choi, Byung-Jin
    • Journal of Korea Society of Industrial Information Systems
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    • v.17 no.1
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    • pp.1-9
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    • 2012
  • This paper explained about the sludge recycling system which retrieved the silicon and abrasive from solar cell wafer slicing. The basic process of the recycling system was multiple centrifuge and secondary processes of ultra sonic agitation, addition of alcohol-water solution and heating sludge was added for raising separation efficiency. The recycling rate was about 96% and 94% for 2N, 4N silicon respectively. The SiC abrasive recycling rate was about 80%. To retrieve the high purity of 4N silicon, the heat process in vacuum furnace was added to remove remaining impurity components.