• 제목/요약/키워드: 청정반응

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팔라듐 나노입자가 담지된 메조포러스 실리카의 제조와 이를 이용한 Suzuki Cross-Coupling 반응의 적용연구 (Synthesis of Palladium Nanoparticles Encapsulated in Phosphine Ligand-Grafted Mesoporous Silicas and Their Application to Suzuki Cross-Coupling Reaction)

  • 김상욱;주진
    • 청정기술
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    • 제17권1호
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    • pp.13-18
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    • 2011
  • 포스핀(phosphine) 리간드(ligand)가 도포된 메조포러스 실리카(mesoporous silicas)에 팔라듐 나노입자를 도입하여 새로운 팔라듐(Pd) 불균일 촉매(heterogeneous catalyst)를 제조하였다. 제조된 촉매는 브롬화벤젠 유도체(bromobenzene derivatives)들의 Suzuki cross-coupling 반응에 대하여 뛰어난 촉매활성을 나타내었고 촉매를 두 번째 사용하였을 때는 수율이 감소하였다.

무촉매 메탄올 분해에 의한 Poly(ethylene terephthalate)의 재활용에 관한 연구 (Recycling of Poly(ethylene terephthalate) via Methanolysis without Catalyst)

  • 이윤배;신재식
    • 청정기술
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    • 제8권1호
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    • pp.39-44
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    • 2002
  • Poly(ethylene terephthalate)의 재활용을 위하여 촉매가 없는 상태에서 고온, 고압에서의 메탄올 분해에 의한 dimethyl terephthalate와 ethylene glycol의 회수에 관한 연구가 진행되었다. 과량의 메탄올 존재 하에서 반응기를 62기압, $310^{\circ}C$에서 약 50분간 반응시키면 98% 이상의 높은 수율의 dimethyl terephthalate가 얻어져 기존의 방법보다 간편하며 경제적인 방법으로 재활용의 새로운 방법으로 제안되었다.

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엑서지 해석에 기초한 메탄올합성공정의 손실예방책 연구 (A Study of Loss Prevention for Methanol Synthesis Process Based on Exergy Analysis)

  • 조효은;정연수
    • 청정기술
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    • 제6권2호
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    • pp.129-137
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    • 2000
  • 역수성가스반응과 메탄올형성반응을 연계한 메탄올합성공정에 대한 엑서지 해석을 수행하였다. 실험자료를 이용하여 공정을 모사하였으며 공정모사의 결과를 이용하여 엑서지 해석을 수행했다. 구동엑서지 손실과 물질엑서지 손실을 각각 정의하였고 정량화 하였다. 해석결과를 바탕으로 엑서지 손실의 위치, 크기, 원인과 개선 가능방법 등을 제시하였다. 엑서지 해석은 오염방지를 위한 손실예방책을 발전시키고 나아가 산업생태학에 적용할 수 있는 타당한 과학적 근거가 될 수 있음을 알 수 있었다.

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반도체 및 Optic Industries 클린룸 배기가스의 오염제어 및 청정화기술

  • 황유성
    • 공기청정기술
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    • 제17권4호통권67호
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    • pp.39-57
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    • 2004
  • 첨단산업으로 불리는 반도체, LCD, PDP, 유기EL(OLED) 등의 생산 공정은 고도의 청정상태를 요구하며, 때문에 이들의 생산공정 중 대부분이 클린룸 내에서 이루어진다. 클린룸 내에서의 주요공정은 크게 박막형성(Layering), 노광(Photo Lithography), 식각(Etching) 등 3가지 공정으로 나눌 수 있으며, 반도체 제조공정의 경우 특별히 도핑(Doping) 공정이 추가된다. 오염물질을 함유하는 클린룸 배기는 일반적으로 산, 알칼리, Toxic(PFCs, Flammable), VOC 등으로 분류하며, 각각의 배기는 각 배기특성에 맞는 오염제어 장치를 통해, 정화된 후, 대기로 방출된다. 산, 알칼리 배기는 일반적으로 최종 단계에서 중앙집중식 습식스크러버에 의해 흡수, 중화 처리되며, VOC의 경우 농축기(Concentrator) & 축열식 열 산화장치(RTO) 설비에 의해 연소 처리된다. 하지만 CVD공정으로부터의 배기가 주를 이루는 Toxic배기의 경우, 다량의 PFCs(과불소화합물) 가스를 함유하고 있는 이유로, 대부분 클린룸 내부에 P.O.U(Point of use) 처리장치가 설치되며, P.O.U에 의해 1차 처리된 후 최종적으로 중앙집중식 습식스크러버를 거쳐 대기로 방출된다. 알칼리배기의 주성분으로는 암모니아($NH_3$), HMDS (Hexa Methyl DiSilazane), TMAH (Tetra Methyl Ammonium Hydroxide), LGL, CD 등이며 흡수액에 황산(Sulfuric Acid)용액을 공급, 중화처리하고 있다. 탄소성분을 먹이로 하는 미생물의 번식에 의한 막힘 문제를 제외하고는 큰 문제가 없다. 하지만 Toxic배기 및 산배기의 경우 처리효율이, 가스흡수 이론에 의한 계산결과와 비교할 때, 매우 저조하게 나타나는 효율부족 현상을 겪고 있으며, 이는 잔여 PFCs 가스성분 및 반응에어로졸, 응축에어로졸 등의 영향으로 추정하고 있다. 최근 Toxic 배기의 경우, P.O.U 설비를 Burn & Wet type으로 변경하여, 배기 중 PFCs 및 반응에 에어로졸($SiO_2$)의 농도를 원천적으로 감소시키는 노력이 진행 중이다. 산배기의 경우, 산결로 현상에 의한, 응축에어로졸이 문제가 되고 있으나 내식열교환기(Anti-Corrosive Heat Exchanger), 하전액적스크러버 시스템(Charged Droplets Scrubber System), Wet ESP(Wet Electrostatic Procipitator) 등의 도입을 통해 문제해결을 위한 노력을 경주하고 있다.

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Ceria 촉매상에서 탈수가 DMC 합성에 미치는 영향 (Effect of Dehydration on DMC Synthesis over Ceria Catalysts)

  • 유지인;우제민;김현욱;박영철;박종호;문종호
    • 청정기술
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    • 제22권3호
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    • pp.196-202
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    • 2016
  • DMC (dimethyl carbonate)를 합성하기 위하여 ceria 계열의 촉매를 이용하여 반응 조건을 확인하는 연구를 수행하였다. 촉매의 합성 조건을 찾기 위하여 소성 온도와 Cu(II)의 함량을 조절하였고, 완성된 촉매는 NH3-TPD를 이용하여 반응성(산점)을 확인하였다. DMC를 합성하기 위하여, 산화카르보닐화법(oxidative carbonylation, 일산화탄소와 산소를 메탄올과 반응)과 직접합성법(direct synthesis, 이산화탄소를 메탄올과 반응)을 적용하였다. 르샤틀리에의 원리에 따라, 반응 중 생성되는 물을 제거하여 반응성(메탄올 전환율)을 향상시키고자 하였으며, 이를 위해 화학적 탈수제(chemical dehydration agent)인 2-cyanopyridine를 사용하였다. 화학적 탈수 반응을 산화카르보닐화법에 적용하였을 경우, 메탄올 전환율은 15.1%에서 38.7%, DMC 선택도는 0%에서 98.8%까지 향상되었다. 이를 직접합성법에 적용하였을 경우, 메탄올 전환율은 1.0%에서 77.8%, DMC 선택도는 41.2%에서 100.0%까지 향상되었다.

유동층반응기를 이용한 석회석소성 및 황화반응 특성 연구 (A study on the characteristics of limestone calcination and sulfation in a fluidized bed)

  • 조상원;오광중
    • 청정기술
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    • 제3권1호
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    • pp.106-113
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    • 1997
  • 본 연구의 목적은 유동층반응기를 이용하여 층온도와 유속에 따른 석회석입자(천연석회석과 제지슬러지)의 소성과 황화반응 특성에 관해 조사하는 것이었으며, 실험결과는 다음과 같다. 첫째, 층온도는 천연석회석과 제지슬러지 입자의 소성과 황화반응에 매우 큰 영항을 미치는 것으로 나타났으며, 천연석회석의 경우 층온도 $850^{\circ}C$ 또는 $900^{\circ}C$가 최적 온도였고 제지슬러지의 경우 층온도 $800^{\circ}C$가 최적 온도로 조사되었다. 둘째, 유속이 증가할수록 입자의 비표면적은 감소하는 현상을 보였으나 큰 차이를 나타내지는 않았으며, 제지슬러지 입자의 비표면적이 천연석회석 입자의 비표면적 보다 훨씬 큰 것으로 나타났다. 셋째, 유속이 증가할수록 입자의 탈황능이 감소되었으며, 제지슬러지 입자에 의한 흡착량이 천연석회석 입자에 의한 흡착량 보다 큰 것으로 나타났다. 따라서 제지슬러지는 우수한 탈황제라는 것을 확인 할 수 있었으며, 유동층에서 소성반응과 황화반응시 층온도는 매우 중요한 변수라는 것을 알 수 있었다.

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산성 Fe-ZSM5 담체에 담지된 귀금속 촉매를 활용한 암모니아의 선택적 산화반응 (Selective Catalytic Oxidation of Ammonia over Noble Catalysts Supported on Acidic Fe-ZSM5 Supports)

  • 김민성;이대원;이관영
    • 청정기술
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    • 제18권1호
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    • pp.89-94
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    • 2012
  • 본 연구에서는 산성을 갖는 Fe-ZSM5를 담체로 활용하여 Pd, Pt 등 귀금속을 담지한 후, 제조 촉매의 암모니아의 선택적 산화반응 활성을 평가하였다. 이들 중 Pt/Fe-ZSM5가 Pd/Fe-ZSM5 보다 높은 활성을 나타냈다. 또한 Pt/Fe-ZSM5 촉매에서 ZSM5 구조체 내 Fe의 이온교환량을 달리한 촉매의 실험을 수행하여, 암모니아의 선택적 산화반응에 가장 우수한 활성을 보이는 최적 조성비를 탐색하였다. 그 결과, Fe의 이온교환량이 적을수록 반응 활성이 증가하는 경향을 보였고, 저온 영역인 $250^{\circ}C$에서 100%의 암모니아 전환율을 나타냈다. 이와 같이 암모니아의 선택적 산화반응에 효과적인 Fe-ZSM5 담체에 대하여, ICP-AES, BET, XRD, $NH_3$-TPD 등과 같은 특성 분석을 수행하여 제조 촉매의 구조와 물성이 반응활성에 미치는 영향을 검토해보았다.

광측매반응에 의한 Reactive Black 5의 색도제거 연구 (Decolorization of Reactive Black 5 by Photocatalytic Oxidation)

  • 양정목;송진수;박철환;김상용
    • 청정기술
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    • 제14권3호
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    • pp.211-217
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    • 2008
  • 본 연구에서는 광촉매 산화반응을 이용한 반응성염료(Reactive Black 5)의 오염부하 저감율(TOC, 색도 제거율)을 조사하였다. 광촉매 반응활성의 주요한 인자로서 염료농도, $TiO_2$ 주입량 및 pH조건을 최적화하였으며, 실험에 적용된 최적의 조건은 각각 100 mg/L, 2g/L, pH 4.9였다. 용존산소의 경우에는 산소의 농도가 증가함에 따라 처리속도도 함께 증가하였다. 새로운 $TiO_2$를 적용한 경우와 MF 세라믹 분리막에 의해 재생된 $TiO_2$를 각각 적용하여 실험한 결과 색도 제거율과 처리속도에는 약간의 차이를 보였으나, 반응 전반에는 영향을 주지 않았다.

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Vanadium계 촉매의 NH3-SCR 저온 활성 영향 연구 (A Study on the Effect of Low-Temperature Activity on Vanadium Catalysts)

  • 여종현;홍성창
    • 청정기술
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    • 제26권4호
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    • pp.321-328
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    • 2020
  • 본 실험은 상용 촉매인 V/W/TiO2와 V/Mo/TiO2 촉매를 비교하여 SCR 반응에서 저온 활성에 미치는 영향 연구를 진행하였다. NH3-SCR 반응에서의 중요한 영향을 미치는 NH3 산점과 산소의 영향을 확인하기 위해 NH3-TPD, DRIFT, H2-TPR 분석과 O2-on/off 실험을 진행하였다. 반응 활성이 높은 온도인 250 ℃와 활성 저하가 크게 나타나는 180 ℃에서 반응 활성에 미치는 영향을 분석하였다. 250 ℃에서는 SCR 반응에 참여하는 NH3 중, B산점과 L산점이 반응에 참여하는 것을 확인할 수 있었으며, 기상의 산소가 반응에 참여하여 재산화 영향에 크게 나타내는 것을 확인할 수 있었다. 하지만 180 ℃에서는 B산점의 영향이 저하되고, 기상의 산소에 의한 재산화의 영향이 적어 활성이 저하되는 것으로 판단된다.

휘발성 유기화합물 흡착탑 폐활성탄의 탈착반응 및 열량특성 연구 (Investigation on Desorption Reaction and Heating Value of Used Activated Carbons Collected from VOC Adsorption Towers)

  • 윤성민;김주연;박근익;윤수경;길인섭;박희재;이영우
    • 청정기술
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    • 제16권1호
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    • pp.33-38
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    • 2010
  • 시화/반월 산단 내 활성탄 흡착탑을 사용하는 대표적인 업체에서 수거한 폐활성탄의 탈착특성 및 열량특성을 조사하였다. 열중량분석기를 이용하여 폐활성탄의 탈착반응특성을 조사하였다. 탈착특성 데이터를 바탕으로 탈착반응특성 비교에 중요한 요소인 반응차수 및 활성화에너지를 구하기 위하여 Freeman-Carroll법을 사용하여 반응차수와 활성화에너지 값을 구하였다. 또한 폐활성탄에 흡착되어 있는 휘발성 유기 화합물의 총탄화수소 배출특성을 이용하여 톨루엔을 기준으로 한 휘발성 유기 화합물의 열량을 계산하였다. 본 연구에서 는 반응차수가 0.1~0.8, 활성화에너지가 6.8~26.4 kJ/mol로 나타났으며, 열량은 업체별로 0.4~10.7 kcal/kg으로 나타났다.