• 대한화학회지
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• 제24권4호
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• pp.329-336
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• 1980

국산 인산 폐석고를 유동화 반응조건에서 반응온도를 90∼$180^{\circ}C$, 알칼리 첨가량을 0∼5%로 바꾸어가며 뱃치식으로 탈수반응시킨 후 생성물을 X-선 회절, 시차열법분석 등으로 확인하고 혼수량, 압축강도 등 물성들을 측정 비교하였다. 유동화 반응조에서의 탈수반응은 매우 균일하게 연속적으로 진행되면 반응조의 온도가 90$^{\circ}$인 경우에는 이수석고의 탈수반응은 반수석고까지만 진행되나 그 이상의 온도에서는 무수석고까지 탈수반응이 계속됨을 알 수 있었다. 반응조의 온도를 140$^{\circ}$이상 예열 고정하고 석고를 투입하면 반응조의 온도는 일단 떨어졌다가 초기 온도인 140$^{\circ}$에 도달하게 되므로 실제 석고의 탈수반응은 이 예열 고정온도보다 낮은 온도에서 상당량이 일어나며 특히 반응조의 예열 고정온도가 160$^{\circ}$ 이상인 경우에는 대부분의 탈수반응이 반응조의 초기 예열 고정온도에 도달하기 이전에 일어나며 이수석고에서 반수석고로의 전환은 140$^{\circ}$부근에서, 반수석고에서 무수석고로의 전환은 160$^{\circ}$ 부근에서 일어남을 알 수 있었다. 인산 폐석고에 대한 수산화칼슘의 첨가효과는 의 무게비가 3.2인 때 가장 우수한 물성을 나타내었다

• 태양에너지
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• 제15권3호
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• pp.29-38
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• 1995

본 연구는 화학열펌프 개발을 목적으로 비교적 고온영역에서 화학축열에 응용 가능 할 것으로 판단되는 무기수화물계 $Ca(OH)_2/CaO$ 가역 반응싸이클을 이용한 수화 탈수반응에 따른 충진층내 열이동에 대하여 실험적 검토를 행하였다. 그 결과 본 실험에서 얻은 열교환특성은 $Ca(OH)_2$ 열분해 탈수반응시 반응기 내의 시료층 상단부가 하단부에 비해 탈수반응이 느리게 진행되었으며 이러한 현상은 탈수반응이 하부에서 상부로 진행됨을 알 수 있었다. 또, 반응기내 반경방향에서의 $Ca(OH)_2$ 열분해 탈수반응에 따른 온도변화는 시료 중심부에서 상 하단부로 나타났으며 이는 열전도도에 의한 온도 강하로 중심부의 축열온도가 높음을 알 수 있었다.

• 공업화학
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• 제10권6호
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• pp.885-888
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• 1999

본 연구에서는 $Na_2B_4O_7{\cdot}10H_2O/Na_2B_4O_7{\cdot}5H_2O$ 반응계의 열분해 탈수반응에 의한 반응속도상수를 결정하고 반응계의 재현성 및 화학축열재의 반복사용에 따른 내구성을 검토하였다. 반응계의 열분해 탈수반응의 차수는 1차이었고, 열분해 탈수 반응속도는 수증기의 분압차에 정비례하였다. 반응계의 반응속도상수는 약 0.27이었고, 반응속도상수와 반응차수에 대한 반응의 재현성이 우수하였다. 또한 화학축열재의 내구성은 연속적으로 반복 사용하여도 활성변화는 ${\pm}5%$ 범위 내에 있었다.

• 공업화학
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• 제7권6호
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• pp.1181-1191
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• 1996

본 연구는 고온용 열구동형 화학열펌프에 있어서 폐열 및 태양에너지를 유용하게 이용하기위한 목적으로 $Ca(OH)_2$ 탈수반응시 원주형 반응기 충진층내 핀을 주입 전열촉진한 경우의 전열 및 반응촉진효과에 대해 이론적 평가를 행하였다. 그 결과 탈수흡열 반응시 반응층내 온도분포변화, 반응완결시간, 방열량에 대한 수치해석 결과 구리판 전열핀을 설치한 경우 입자 충전층의 탈수반응 소요시간을 크게 단축시킬 수 있었으며, 본 실험조건 하에서는 전열핀을 주입하지 않았을 때보다 탈수반응 소요시간이 1/2정도 단축됨을 알 수 있었다. 또한 해석결과 열화학반응은 온도 및 농도에 주로 의존하였고, 경계조건과 입자충전층의 열전도도에 의해 크게 좌우되었음을 알 수 있었다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제53권1호
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• pp.116-120
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• 2015

HY 제올라이트 촉매 상에서 2-부탄올의 탈수반응을 통한 부텐 제조에 관한 연구를 수행하였다. 고정층 촉매 반응기에서 2-부탄올 탈수 반응을 수행하였다. HY 제올라이트 촉매의 $Si/Al_2$ 비가 증가할 때 2-부탄올의 전환율이 증가하는 경향을 보였는데 이는 산점의 세기가 증가했기 때문으로 해석할 수 있다. 2-부탄올의 탈수반응에 의해 생성된 1-부텐, 트랜스-2-부텐 및 시스-2-부텐의 선택도는 $Si/Al_2$ 몰 비의 변화에 큰 영향을 받지 않았다. 따라서, 본 연구에서 사용한 HY 제올라이트 촉매 중에서 $Si/Al_2$ 몰 비가 60인 촉매가 2-부탄올의 탈수 반응에서 1-부텐의 수율을 최대화하는데 가장 유리한 것을 알 수 있었다. HY (60) 제올라이트 촉매의 경우, 1-부텐의 수율을 최대화하기 위한 최적 반응 온도는 $250^{\circ}C$ 이었다.

• 유기물자원화
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• 제6권1호
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• pp.67-73
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• 1998

본 연구에서는 하수처리장에서 발생하는 하수슬러지의 부피를 감소시키기 위하여 감압건조법을 이용하여 반응압력, 반응시간, 반응온도에 따른 하수슬러지의 탈수효율을 조사하였다. 반응압력이 낮아질수록 슬러지의 함수율은 감소되는 경향을 보였으며, 동일한 반응압력 및 반응온도에서는 반응시간이 길어질수록 탈수효율이 상승하였고 반응온도에 따라서는 $120^{\circ}C$ 이상에서부터 슬러지의 탈수효과가 뛰어남을 알 수가 있었다. 결과적으로 하수슬러지를 감압건조법으로 처리할시에는 탈수효율이 기존의 탈수 방법보다 우수한 결과를 보임으로서 하수슬러지의 처리시 소요되는 비용을 절감할 수 있을 것으로 판단되며 슬러지뿐만 이아니라 음식물쓰레기 등의 유기성폐기물에도 적용이 가능할 것으로 판단된다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제51권2호
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• pp.189-194
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• 2013

불균일계 고체산 촉매인 설폰기(Sulfonyl Group) 함유 활성탄 촉매를 이용하여 솔비톨(Sorbitol)의 아이소소바이드로(Isosorbide)의 탈수반응을 수행하였다. 설폰화 반응(Sulfonation)에 의해 제조된 설폰화 활성탄 물질에 대해 대표적인 상업용 산촉매인 설폰화 지르코니아(Sulfated $ZrO_2$)와 산성 이온교환수지 Amberlyst-36과 솔비톨 탈수반응의 촉매활성을 비교하였다. 설폰화 활성탄 촉매를 이용하여 423.15 K에서 솔비톨의 탈수 반응 결과, 100% 솔비톨 전환율과 52% 아이소소바이드 선택도를 얻었다. 설폰화 활성탄은 낮은 설폰기 농도(0.5 mmol/g)에도 불구하고 높은 표면적으로 인해 423.15 K에서 Amberlyst-36과 유사한 솔비톨 탈수 반응 특성을 보이며, Amberlyst-36 대비 473.15 K 이상 고온에서도 안정한 특성을 보이는 고체산 촉매로 판단되었다. 또한, 솔비톨 탈수반응 결과를 바탕으로 반응과 생성물의 분리를 동시에 할 수 있는 반응증류 공정에 설폰화 활성탄 촉매를 적용한 결과, 기존 황산 공정 대비 2배 이상 빠른 반응시간에 단위 설폰산 농도 기준으로 4배 이상 높은 아이소소바이드 수율을 얻을 수 있었다.

• 공업화학
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• 제27권2호
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• pp.128-134
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• 2016

최근 셰일가스의 개발로 프로판, 부탄과 같은 경질알칸으로부터 프로필렌, 부텐, 부타디엔과 같은 올레핀을 제조하는 탈수소 공정에 대한 연구와 상용화가 많이 진행되었다. 특히 직접 탈수소화 반응의 열역학적 한계를 극복하고자 산화적 탈수소 또는 선택적 수소 산화 반응과 같이 산소를 활용한 기술의 연구개발이 진행되거나, 실제 공정에 적용된 사례들도 보고되고 있다. 이에 본 연구에서는 경질알칸의 탈수소 반응을 위한 산소활용기술의 최근 연구동향을 가스상의 산소를 활용하는 방법과 고체산화물의 격자산소를 활용한 기술로 나누어 정리하고, 산소활용기술의 현황과 연구 개발 방향 및 향후 전망에 대해 고찰하였다. 반응물의 반응성에 따라 기체상 산소의 적용이 용이한 경우와 반응성의 조절을 위해 격자산소를 이용하는 기술로 분류할 수 있었고, 전환율을 높이면서 선택도를 낮추지 않는 기술의 개발이 주요한 목표가 되었다.

• 대한기계학회논문집B
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• 제41권6호
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• pp.381-387
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• 2017

수소화붕소나트륨은 안정적으로 수소가 저장된 물질이며, 촉매반응으로 수소를 용이하게 분리할 수 있다. 본 연구에서는 탈수소 반응률을 높이기 위해 비표면적이 큰 마이크로 pin fin 화학반응기를 제작하여 수소화붕소나트륨 수용액의 압력강하 및 탈수소 화학반응 실험을 수행하였다. 나노공정을 이용하여 실리콘웨이퍼에 높이 $300{\mu}m$, 직경 $50{\mu}m$의 pin fin을 축간격 1.3, 횡간격 1.5으로 엇갈림 배열하였다. 수소화붕소나트륨 수용액은 5~20 wt.% 농도로 Re수 1~60으로 공급되었으며, 초고속카메라를 이용하여 탈수소반응 유동양상을 관찰하였다. 실험 결과 마이크로 pin fin 화학반응기는 동일 수력학적직경을 가지는 직관 마이크로채널 화학반응기보다 화학반응 성능이 2.45배 우수한 반면, 압력강하는 1.5배 증가하였다.

• 한국막학회:학술대회논문집
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• 한국막학회 1995년도 춘계 총회 및 학술발표회
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• pp.56-57
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• 1995

막반응기는 반응물이나 생성물을 선택적으로 분리함으로써 반응과 분리를 동시에 수행한다. 이러한 막반응기는 주로 열역학적인 평형에 의해 전화율이 제약되는 반응의 전화율을 높이기 위해서 연구되어 왔다. 수소의 저장 방법의 하나인 액상 하이드라이드법에서 저장된 수소를 다시 분리해 내기 위해 사용되는 사이클로헥산의 탈수소화 반응에 대해 많은 연구가 이루어졌다. 그러나 앞선 연구자들의 결과는 막의 투과도가 낮아서 반응기의 performance가 투과율에 의해 결정된다고 보고하였다. 본 연구에서는 막의 투과도와 촉매 양의 변화에 따른 사이클로헥산 탈수소화 반응의 전화율 변화를 전산모사함으로써, 최적 혹은 최대의 전화율을 나타내는 투과도 및 촉매 양을 결정하는 방법을 제시한다.