• Title/Summary/Keyword: 저온흡착

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수소 배기용 저온 흡착(Cryo-Sorption) 펌프의 열설계

  • 조용섭;최병호
    • Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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    • 1999.07a
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    • pp.45-45
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    • 1999
  • 한국원자력연구소에서 개발중인 KSTAR 중성입자입사 (NBI) 가열장치의 이온원을 시험하기 위한 진공 챔버 (높이 1.2m, 폭 1.2m, 길이 2.4m)의 수소 배기는 저온 흡착 펌프를 제작하여 이용할 계획이다. 흡착제는 활성탄으로 하고, 흡착제의 냉각은 20K 12W Cold Head를 이용한다. 이 흡착제가 부착된 무산소동판을 액체 질소로 냉각된 Chevron Baffle로 열차폐한다. 이 흡착제가 수소를 배기하기 위해서는 15K 이하로 냉각이 되어야 하므로, 이에 대한 열설계가 중요하다. 흡착판에 가해지는 열부하를 평가하고, 이 열부하에서 흡착판 온도가 15K 이하가 되도록 열설계를 수행하였다. 열부하 중 가장 큰 것은 Ghevron을 통해 들어오는 복사열로, Chevron의 복사율 및 난반사도에 따라 MOnte Calro 법 전산코드를 작성하여 복사열을 계산하였다. 크기 500mm x 400mm인 흡착판에 대한 시험 결과를 바탕으로 열설계에 대한 타당성 검증 및 크기 800mm x 1400mm인 흡착판에 대해 열설계 내용에 대해 발표한다.

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수소 배기용 저온 흡착 (Cryo-Sorption) 펌프의 열설계

  • 조용섭;최병호
    • Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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    • 1999.07a
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    • pp.127-127
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    • 1999
  • 한국원자력연구소에서 개발중인 KSTAR 중성입자입사(NBI) 가열장치의 이온원을 시험하기 위한 진공챔버(높이 1.2m, 폭 1.2m, 길이 2.4m)의 수소 배기는 저온 흡착펌프를 제작하여 이용할 계획이다. 흡착제는 활성탄으로 하고, 흡착제의 냉각은 20K 12W Cold Head를 이용한다. 이 흡착제가 부착된 무산소동판을 액체 질소로 냉각된 Chevron Baffle로 열차폐한다. 이 흡착제가 수소를 배기하기 위해서는 15K 이하로 냉각이 되어야 하므로, 이에 대한 열설계가 중요하다. 흡착판에 가해지는 열부하를 평가하고, 이 열부하에서 흡착판 온도가 15K 이하가 되도록 열설계를 수행하였다. 열부하 중 가장 큰 것은 Chevron을 통해 들어오는 복사열로 Chevron의 복사율 및 난반사도에 따라 Monter Carlo법 전산 코드를 작성하여 복사열을 계산하였다. 크기 500mmx400mm인 흡착판에 대한 시험 결과를 바탕으로 열설계에 대한 타당성 검증 및 크기 800mmx1400mm인 흡착판에 대해 열설계 내용에 대해 발표한다.

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Determination of Volatile Organic Compounds emitted from Municipal Solid Waste Landfill Site by Thermal Desorption-Cryofocusing-GC/FID/FPD (열탈착-저온농축-GC/FID/FPD에 의한 도시 생활폐기물 매립장에서 방출되는 휘발성 유기화합물의 측정에 관한 연구)

  • Kim, Man-Goo;Jung, Young-Rim;Seo, Young-Min;Nam, Sung-Hyun;Kwon, Young-Jin
    • Analytical Science and Technology
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    • v.14 no.3
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    • pp.274-285
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    • 2001
  • In this study, the thermal desorption-cryofocusing-gas chromatographic(TD-C-GC) method was developed for determination of volatile organic compounds(VOCs) in ambient air and was applied at the municipal solid waste landfill sites. On-column cryofocusing was possible only with a 100 ml dewars bottle in TD-C-GC method with a stainless steel column. However, high operating pressure was needed for purging VOCs from the absorbent trap, which was able to solve by pressure programming with a electric pressure controller. By using both pressure and temperature programming brought increasing of resolution power in on-column cryofocusing method, but the high pressure caused a leakage of sample tube with repeated use. A loop cryofocusing devise was also developed and compared with the direct on-column method. In loop cryofocusing method, VOCs were concentrated on a 0.8mm i.d. loop which is located between the injector and separation column by using liquid nitrogen. In order to purge VOCs from the absorbent trap, only 0.4 psi of pressure was need in the loop cryofocusing method. Dual detection system was applied for the analysis of VOCs; a FID was used for hydrocarbons and a FPD was used for sulfur-containing compounds. Qualitative analysis was done by on-column cryofocusing GC-MS system. Among the large number of VOCs, toluene was the most abundant. Hydrogen sulfide, dimethyl sulfide, carbon disulfide, dimethyl disulfide and methyl propyl disulfide were detected at landfill site by FPD.

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Adsorption Characteristics of Hydrogen in Regular Single-Walled Carbon Nanotube Arrays at Low Temperature (저온에서 규칙적인 단일벽 탄소나노튜브 배열의 수소 흡착 특성)

  • Yang Gon Seo
    • Clean Technology
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    • v.29 no.3
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    • pp.217-226
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    • 2023
  • The amount of hydrogen adsorbed in arrays of single walled carbon nanotubes (SWNTs) was studied as a function of nanotube diameter and distance between the nearest-neighbor nanotubes on square arrangements using a grand canonical Monte Carlo simulation. The influence of the geometry of a triangle array with the same diameters and distances was also studied. Hydrogen-carbon and hydrogen-hydrogen interactions were modeled with Lennard-Jones potentials for short range interactions and electrostatic interactions were added for hydrogen-hydrogen pairs to consider quantum contributions at low temperatures. At 194.5 K, Type I isotherms for large-diameter SWNTs and Type IV isotherms without hysteresis between adsorption and desorption processes for wider tube separations were observed. At 200 bars, the gravimetric hydrogen storage capacity of the SWNTs was reached or exceeded the US Department of Energy (DOE) target, but the volumetric capacity was about 70% of the DOE target. At 77 K, a two-step adsorption was observed, corresponding to a monolayer formation step followed by a condensation step. Hydrogen was adsorbed first to the inner surface of the nanotubes, then to the outer surface, intratubular space and the interstitial channels between the nanotube bundles. The simulation indicated that SWNTs of various diameters and distances in a wide range of configurations exceeded the DOE gravimetric and volumetric targets at under 1 bar.

$D_2$ Adsorption on Ti-deposited Metal Organic Frames

  • Sa, Gong-Gil;Lee, Ji-Hwa
    • Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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    • 2011.02a
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    • pp.312-312
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    • 2011
  • 초고진공 장치 내에서 질량분석기와 티타늄 증착기를 이용하여 IRMOF-3에 증착된 티타늄과 수소 간의 흡착 특성을 TPD (Temperature Programmed Desorption)을 통하여 연구하였다. 티타늄을 흡착시키지 않은 순수한 IRMOF-3에 35K에서 주입한 중수소에 대한 TPD 데이터에서는 중수소가 저온 장치에 물리흡착된 약 50K에서의 작은 피크 이외에는 다른 흡착 특성을 보이지 않는다. 하지만 티타늄 2ML (Monolayer)를 흡착 시킨 IRMOF-3의 TPD 데이터에서는 약 60K와 95K에서의 두 피크가 보인다. 이는 분산된 티타늄과 중수소 사이에는 0.16eV와 0.25eV의 결합에너지를 가지는 두 가지의 다른 결합이 있다는 사실을 보여준다. 그리고 40K~110K에서 수소와 HD는 나오지 않고, 중수소만 나온 점은 주입한 중수소가 IRMOF-3에 분산된 티타늄에 쿠바스 상호작용에 의하여 분자상태로 화학 흡착되어 있을 것이라는 증거가 된다.

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Adsorption Properties of Ca-exchanged Clinoptilolite under Low-temperature (Ca 이온교환 Clinoptilolite의 저온 흡착 특성)

  • Song Taek-Yong;Lee Young-Chul;Baek Young-Soon;Kim Jong-Nam
    • Journal of the Korean Institute of Gas
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    • v.8 no.4 s.25
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    • pp.36-41
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    • 2004
  • The breakthrough curve was obtained to evaluate separation efficiency of clinoptilolite as an methane/nitrogen separation adsorbent. The Ca-exchanged clinoptilolite showed improved separation efficiency. The nitrogen adsorption capacity of Ca-clinoptilolite was increased with decreasing temperature. The temperature was decreased from 293K to 253K(feed gas flow rate : 670ml/min, pressure : 333kPa). The adsorption capacity is increased with increasing pressure. The pressure was increased from 333kPa to 700kPa(feed gas flow rate : 670ml/min, temperature : 253K, 293K).

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