• 청정기술
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• 제13권4호
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• pp.266-273
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• 2007

본 연구에서는 석탄가스화 복합발전시스템용 고온건식탈황공정에 포함된 직접황회수공정의 $SO_2$ 촉매환원 반응에서 발생되는 COS의 효과적인 제거를 위한 활성탄계 흡착제의 흡착특성이 연구되었다. $SO_2$의 촉매적 환원을 위하여 전이금속 담지촉매와 복합금속산화물 촉매가 사용되었으며, 이들 촉매의 반응기구에 따라 COS 생성과정과 반응온도에 따른 유출량이 조사되었다. 생성된 저농도의 COS를 효과적으로 제거하기 위하여 상용활성탄과 활성탄의 COS흡착특성을 개선하기 위하여 알칼리금속 수용액(KOH)으로 담지시킨 활성탄이 이용되었다. TGA를 이용하여 온도에 따른 COS 흡착량과 흡착속도를 알 수 있었고, GC-PFPD가 장착된 고정층 흡착시스템을 이용하여 COS 흡착실험을 수행한 결과, 높은 BET 표면적을 지니는 KOH로 처리된 활성탄의 COS 파과시간이 상용활성탄에 비해 장시간 유지되었다. 이와 같은 결과로부터 활성탄 흡착시스템으로 $SO_2$ 환원으로부터 생성되는 COS를 효과적으로 제거할 수 있으며, 알칼리성 금속을 담지할 경우 흡착특성이 향상됨을 확인할 수 있었다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제48권6호
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• pp.768-775
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• 2010

제올라이트(faujasite) 흡착제가 충진된 흡착탑에서 에탄/에틸렌 혼합가스의 흡착 동특성과 탈착제로 프로판을 이용한 치환탈착 시의 동특성을 실험 및 이론적으로 연구하였다. 물질수지와 에너지수지를 고려하고 다성분 흡착평형으로 이상흡착상 모델을 적용한 전산모사는 흡탈착 파과곡선 실험 결과를 잘 예측하였다. 흡착파과 시 에탄의 롤-엎은 흡착압력이 높고, 온도가 낮을수록 증가하였다. 에탄/에틸렌 혼합가스로 포화된 흡착탑으로 탈착제인 프로판을 주입하여 치환탈착할 때 탈착단계의 일정 시간 동안에 거의 100%에 가까운 에틸렌을 얻을 수 있었다. 탈착제의 흡착세기는 에틸렌의 탈착 및 재흡착 시에 큰 영향을 미치는 것으로 나타났다. 프로판 대신 흡착세기가 강한 이소부탄을 탈착제로 사용한 경우에 탈착단계 후 재흡착에서 에틸렌 흡착용량이 많이 감소하는 현상이 관찰되었다. 전산모사를 통하여 ${(q_s{\times}b)}_{C_2H_4}/{(q_s{\times}b)}_{C_3H_s}$의 비율이 0.83일 때, 즉 탈착제와 에틸렌이 거의 유사한 정도의 흡착세기를 가질 때 치환탈착공정의 성능이 우수하였다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제46권4호
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• pp.783-791
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• 2008

Li-X 제올라이트 흡착탑에서의 $H_2/CO_2$(80:20 vol%), $H_2/CO$(90:10 vol%), $H_2/CH_4$(90:10 vol%)의 이성분계 기체의 흡착 동특성을 연구하였다. 각 계에서 공급유속(6.24~10.24 LPM), 흡착압력(6.1~10.1 bar)에 대한 영향을 살펴보았다. 동특성 실험 결과 파과시간은 공급유속이 적을수록, 흡착압력이 높을수록 증가하였으며 탑 내부 온도의 영향으로 tailing 현상이 발생하였다. Li-X 제올라이트 흡착탑에서 공급 유량과 압력의 확산계수에 의한 LDF식을 사용하여 예측하였다. 본 연구에서는 비등온과 비단열상태, Dual-site langmuir 등온식과 고려하여 해석하였으며 실험 데이터와 비교하였다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제61권3호
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• pp.472-478
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• 2023

본 연구에서는 공기청정기 필터용 활성탄의 아세트알데하이드 제거 특성이 금속 촉매 첨착 및 관능기 도입 방법을 사용하여 조사되었다. 야자각 차의 KOH 활성화를 통해 고 비표면적(1700 m²/g)과 미세기공이 발달한 활성탄을 제조하였으며, 금속촉매 첨착과 관능기 개질을 위해 침지 후 기공 내 건조조건에 따른 첨착 효율을 조사하였다. 제조된 활성탄의 물성은 비표면적 및 기공 분석(BET), 유도결합 플라즈마 분광 분석(ICP), 유기 원소 분석(EA) 및 푸리에변환 적외선 분광 분석(FT-IR) 등을 통해 분석하였으며, 활성탄 성능 확인을 위해 침지 농도에 따른 아세트알데하이드 흡착성능을 가스크로마토그래피(GC)로 분석하였다. 첨착용액의 농도가 증가함에 따라 금속촉매 첨착량은 증가하였으며, 비표면적은 감소하는 경향을 보였다. 각 금속촉매 첨착 및 표면개질 활성탄의 파과시험 결과 MgO10@AC, CaO10@AC, EU10@AC, H-U3N1@AC 조성에서 우수한 아세트알데하이드 흡착성능을 보여주었다. 흡착성능이 가장 뛰어난 MgO10@AC에 대해 파과 시간은 533.8 분, 흡착량은 57.4 mg/g으로 측정되었으며, 이는 활성탄에 나노 크기의 MgO 촉매를 첨착할 경우 아세트알데하이드의 카보닐기와 상호작용하여 흡착성능이 개선됨을 알 수 있었다.

• 한국양식학회지
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• 제16권2호
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• pp.76-83
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• 2003

본 연구에서는 상향류식 연속 역세여과 연구를 통하여 양어장 순환수 처리 후 박테리아 및 바이러스 등을 효과적으로 처리하는 기술 개발과 여과사에 금속염을 코팅시켜 생물막의 형성을 도모하는 연구를 수행하였다. 여과사를 코팅한 경우 중성 pH에서 zeta potential 양(+)이 됨을 알 수 있었고 zeta potential이 양(+)에 근접할수록 column test에서 바이러스 제거효율이 증가함을 알 수 있었다. 따라서 여과사를 금속염으로 코팅을 하는 경우가 안한 경우 보다 음이온을 띤 부유물 제거에 탁월한 효능이 있음을 보여주었다. pH에 따른 여과재료의 흡착율에서 Al coating과 Al+Fe coating은 반응 시간 30분까지 효과적으로 흡착이 일어나는 것을 볼수 있었고 이 후의 반응시간에서 파과 곡선형태를 보여주었다. 회분식 형태로 운영한 여과재료를 이용한 탈착실험에서 Non, Al, Fe및 Al+Fe coating모두에서 pH 9.95에서 용출(leaching)되는 농도가 가장 높았으며 각각의 농도는 7.47, 4.80, 20.89 및 7.23 mg/L로 각각 나타났다. 이번 연구에서 Al coating의 경우 pH에 따른 영향은 거의 나타나지 않았으며, pH가 증가함에 따라 약간 감소하는 것을 알수 있었고 Fe coating에서는 pH의 영항이 없었으며, Al+Fe coating에서는 pH가 증가함에 따라 탁도도 역시 일정하게 증가하는 것으로 나타났다.

• 한국토양환경학회지
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• 제2권2호
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• pp.81-94
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• 1997

오염물질 이동현상 연구에서는 침출수 혹은 잔존수농도 형태가 사용되는데 이의 선택은 모니터링 방법에 의존하게 된다. 파과곡선 실험에서 모니터링 농도 형태에 관한 선택은 임의적이며, 각 농도 형태에서 얻어진 운송 파라미터들은 동등하며 다공성매질의 수리적 특성을 각각 대표하는 것으로 알려져왔다. 그러나, 현장상태의 구조적 발달을 보이는 토양에서는 농도 형태별 운송계수의 동등성이 의문시 된다. 본 연 구에서는 불교란 현장시료(직경 20cm, 높이 20cm)에 대하여 두가지 농도 형태에 의한 파과곡선 실험을 시행하므로써 모니터링 방법에 따른 농도 형태와 그에 따른 운송 파라미터들을 비교분석 하였다. 침출수 농도와 잔존수 농도는 토양상부에서 20cm와 loom 떨어진 지점에서 EC-meter와 TDR 을 이용하여 각각 측정하였다. 연구결과, 침출수 농도는 잔존수 농도보다 첨두농도가 훨씬 높게 그리고 첨두농도의 운송시간이 짧게 나타났음을 알 수 있었다. 따라서 침출수농도곡선으로부터 추정된 운송파 라미터들은 잔존수농도곡선으로부터 추정된 수치들과 상당한 차이를 보였으며 그 차이는 CLT 모델보다 CDE 모델에서 더 크게 나타났다. 특히 CDE 모델에서는 침출수곡선으로부터 도출된 계수값들이 잔존수곡선으로부터 도출된 계수값들보다 훨씬 크게 나타났다. 이는 구조토양내에 존재하고 있는 대공극을 통한 오염물질 우회통과와 평형조건에서의 CDE 모델이 연구대상토양에서의 오염물질 이동현상을 표현하는데 부적합하였기 때문인 것으로 사료된다. 분자 분산에 대한 동수리학적 확산의 비와 Peclet number와의 상관관계를 나타내는 도표영역에서 두가지 농도는 모두 역학적 확산이 오염물질 운송을 좌우하는 영역에 속하였다. 그러나 분자분산은 토양내 대공극부분보다 matrix 부분에서의 오염물질 확산에 더 많은 기여를 하는 것으로 나타났으며 이는 공극유속과 확산계수사이에 존재하는 비선형성에 기인하기 때문인 것으로 사료된다.

• 한국토양환경학회지
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• 제4권1호
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• pp.109-118
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• 1999

최근 들어, 다공질 매질에서의 KCl 같은 보존성 용질의 운송계수를 결정하는데 TDR이 성공적으로 사용되고 있다. 본 연구는 TDR 기법이 사질 토양에서 중금속 이온의 운명과 시간에 따른 농도 분포를 측정하는데 적용가능한지를 알아보기 위하여 수행되었다 실험실에서 파과곡선 조건의 주상실험을 수행하여 사질토양에서 침출수와 잔존수의 $ZnCl_2$농도를 측정하였다. 정상류 상태에서 추적자인 $ZnCl_2$(10g/L)를 토양시료 상부에 순간 주입한 후, 시간별로 토양시료 상부로부터 각각 l0 cm와 20 cm 깊이에서 수평으로 설치된 TDR 탐침을 이용하여 저항을 EC-meter를 이용하여 침출수의 전기전도도를 측정하였고, 침출수의 Zn 이온의 농도는 ICP-AES를 이용하여 분석하였다. TDR과 침출수로부터 구한 농도측정 방법이 다르기 때문에, ICP-AES로부터 구한 농도와 토양시료 상부로부터 10 cm에서 TDR 로 측정된 잔존수 농도로부터 구한 운송파라미터를 감쇄상수를 고려한 CDE모델에 적용하여 구한 침출수 농도와 비교하였다. 실험결과에 의하면, 잔존수의 첨두농도근 EC-meter로 측정된 침출수의 것보다 더 빨리 그리고 더 높게 나타나 사질 토양이 균질한 것으로 나타났다. TDR로 구한 운송 파라미터로부터 추정된 $ZnCl_2$의 농도와 ICP-AES로 측정된 농도는 상당히 일치했다. 이것은 주어진 토양에서 감쇄상수를 얻기만 하면 TDR기법이 특정깊이에서의 중금속의 침출수 농도를 측정하는데에도 적용가능하다는 것을 의미한다.

• 대한지하수환경학회지
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• 제6권2호
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• pp.95-100
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• 1999

토립자 표면에서의 흡착에 의한 토양에서의 탄화수소계 화합물의 지연효과는 잘 알려진 현상이다. 본 연구에서는 배치시험과 주상시험을 수행함으로써 사질토양에서 Benzene의 이동성에 대한 지연효과를 조사하였다. 배치시험을 위하여 토양시료와 다양한 초기농도의 Benzene 용액을 48시간 반응시켰고. 초기용액과 평행상태의 Benzene 용액의 농도를 HPLC를 이용하여 분석하였다. 주상시험은 파괴곡선으로 알려진 시간에 따른 용액의 농도를 측정함으로써 수행되었다. 추적자로는 10 g/L 농도의 KCI과 0.88 g/L의 Benzene 용액을 사용하였고 .각각의 용액을 토양시료의 상부경계면에 순간주입한 후 정상류 상태에서 배출구로 빠져나온 용탈수의 농도를 EC-meter와 HPLC를 이용하여 측정하였다. 배치시험의 결과로부터 linear adsorption isotherm에 의한 분배계수가 측정되었고 주상시험 조건의 용적밀도 및 함수율을 고려한 지연계수가 산정되었다. 주상시험의 결과 i) Benzene의 첨두농도는 KCl 첨두농도보다 상당히 낮았으나. ⅱ) 첨도농도의 도달시간은 거의 일치하였다. 첨두농도의 도달시간이 일치한다는 결과는 지연효과가 일어나지 않았다는 것을 지시하며, 배치시험의 결과로부터 산정된 지연계수를 고려하여 예측된 파과곡선은 Benzene의 주상시험 결과와 일치하지 않았다. Benzene 농도의 뚜렷한 감소를 설명할 수 있는 유일한 방법은 convection-dispersion equation(CDE) 모델에서 비가역 흡착에 의한 농도의 절대적 감소를 고려하는 감쇄계수(decay or sink coefficient)를 적용해야 하는 것으로 판단된다.

• 공업화학
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• 제26권3호
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• pp.377-380
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• 2015

본 연구에서는 p-diiodobenzene (PDIB)으로부터 p-phenylenediamine (PPD) 합성 후 생성되는 부산물인 $NH_4I$를 PDIB 합성의 원료로 재활용하기 위하여 $I_2$ 회수 공정의 최적화에 관한 연구를 진행하였다. 양이온교환수지를 사용하여 $NH_4I$ 시약 용액으로부터 $I_2$ 회수에 관한 연구를 진행하였고 양이온교환수지의 파과곡선을 통해 파과점 및 관류교환용량을 조사하였다. 회수되는 요오드의 수율 및 순도 향상을 위해 $NH_4I$의 공급용액 및 산화제($H_2O_2$)의 농도 변화, 상온과 저온 건조공정 그리고 산화시간에 따른 순도와 수율을 측정하여 $NH_4I$ 용액으로부터 요오드를 회수하는 공정의 최적조건을 확립하였다. 또한 산화공정 후 발생하는 여액을 재사용하는 과정을 도입하여 실험한 결과 수율 94.96%, 순도 96.65%의 $I_2$를 회수할 수 있었다.

• 자원리싸이클링
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• 제15권4호
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• pp.3-12
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• 2006

망간단괴를 흡착제로 활용하고자 망간단괴에 대한 아황산가스의 흡착실험을 수행하였다. EGME 흡착법에 의해 측정한 망간단괴의 비표면적은 약 $221.5m^{2}/g$ 정도의 수치를 보였으며, 망간단괴의 화학조성을 살펴본 결과 58% 이상을 Mn이 차지함을 알 수 있었고 아황산가스 흡착 후 S의 함량은 15.4%로 증가함을 알 수 있었다. 아황산가스로 흡착된 망간단괴를 증류수 및 메탄올로 세척하여 EPMA를 분석한 결과 S의 함량이 각각 14.7% 및 13.1%로 약간 감소하는 것으로 조사되었다. 망간단괴의 X-선 회절 스펙트럼을 통해 망간단괴는 망간 산화물인 Todorokite 와 Bimessite 그리고 실리콘 산화물인 Quartz 및 칼슘 알루미늄 산화물인 Anorthite 로 판명되는 약한 peat 만이 나타나는 것으로 파악되었다. 아황산가스로 흡착시킨 후 망간단괴의 X-선 회절 스펙트럼은 약간의 변화를 나타냈으며 $MnSO_{4}$로 판명되는 약한 피크를 확인할 수 있었다. 타흡착제로 사용한 석회석에 대한 아황산가스의 흡착반응은 $CaSO_{4}$의 생성을 야기하지 않는 것으로 판단되었다. 흡착제의 입자 크기가 증가할수록 파과시간은 감소하고 망간단괴에 대한 아황산가스의 흡착량 또한 감소하는 것으로 관찰되었다. 아황산가스의 유량이 증가할수록 흡착량은 감소함을 보였고, 타흡착제로 사용한 석회석은 망간단괴에 비해 단위 g당 흡착되는 양이 작았으며 석회석과의 혼합은 망간단괴에 대한 아황산가스의 흡착량 향상에 영향을 미치지 않은 것으로 조사되었다. 반응온도가 증가할수록 같은 반응시간동안 망간단괴에 흡착된 아황산가스의 양은 감소하는 것으로 조사되었다.