• 제목/요약/키워드: 혼합 가스화

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Ag(II)를 매개체로 사용하는 전기화학적 매개산화에 의한 NOx 제거 (The Removal of NOx by Mediated Electrochemical Oxidation Using Ag(II) As a Mediator)

  • 이민우;박소진;이근우;최왕규
    • 방사성폐기물학회지
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    • 제9권3호
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    • pp.121-129
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    • 2011
  • 전기화학적으로 생성되는 $Ag^{2+}$를 사용하는 MEO 공정에 의한 NO 제거에 전류밀도, $AgNO_3$ 농도, 세정 용액의 유속 및 NO-공기 혼합가스 유속이 미치는 영향을 조사하였다. 전류밀도가 증가할수록 NO의 산화 반응 속도 및 제거 효율이 증가하였으며, 0.1 M 이상의 $AgNO_3$ 농도 조건에서 ㅍ 농도가 NO의 제거 효율에 미치는 영향은 무시할 만 하였다. 세정용액의 유속이 증가할수록 NO의 제거효율은 점진적으로 증가한 반면에 NO-공기 혼합가스의 유속이 증가할수록 NO의 제거효율은 점진적으로 감소하였다. 실험 범위 내에서 도출한 최적조건을 적용한 MEO 공정 및 3 M 질산 흡수 공정을 복합적으로 적용하여 NO-공기 혼합가스를 처리하였으며, NO 및 $NO_x$의 제거 효율은 각각 95% 및 63%를 얻었다.

분뇨처리(糞尿處理) : 혐기성소화(嫌氣性消化) 온도영향(溫度影響) (Nightsoil Treatment: Temperature Effects on Anaerobic Digestion)

  • 최의서;이병헌;이찬기
    • 대한토목학회논문집
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    • 제2권3호
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    • pp.23-32
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    • 1982
  • 본연구(本硏究)는 다절기(多節期)에는 저온(低溫)으로 하절기(夏節期)에는 고온(高溫)으로 혐기성(嫌氣性) 소화조(消化槽)를 운전(運轉)시킬 수 있는지를 검토(檢討)하기 위한 것으로 실험실(實驗室) 완전혼합형(完全混合型) 혐기성(嫌氣性) 소화조(消化槽)를 $18.5^{\circ}C$ 부터 $60^{\circ}C$까지의 11단계(段階)의 온도(溫度)에서 유기물질(有機物質)의 제거효율(除去効率) 가스생산량(生産量)을 서로 비교(比較)하였다. $35^{\circ}{\sim}40^{\circ}C$ 내외(內外)에서 BOD와 VS 제거효율(除去効率)은 각각(各各) 71%와 53%였으며 이 온도(溫度)에 있어서 가스생산량(生産量)은 주입분뇨량(注入糞尿量)의 16배(倍) 또는 $0.63m^3gas/kg$ VS fed 였다. 화조(消化槽) 유출수(流出水)를 심전(沈殿)시키면 BOD제거효율(除去効率)은 78%까지 상계(上界)하였다. 본실험(本實驗)의 결과(結果)는 $32^{\circ}$에서 $47^{\circ}C$로 운전(運轉)시킨 기존(旣存) 분뇨처리장(糞尿處理場)의 결과(結果)와 $40^{\circ}C$까지는 비교적(比較的) 잘 맞았으나 $40^{\circ}C$ 이상(以上)에서는 실험실(實驗室) 결과(結果)가 처리효율(處理効率)이나 가스생산량(生産量)으로 볼 때 양호(良好)하였다. 분뇨(糞尿)에 정화조폐액(淨化槽廢液)이나 우분(牛糞) 혼합처리(混合處理) 가능성(可能性) 검토(檢討)하였는데 1:1로 혼합처리(混合處理)시켰을 때의 BOD제거효율(除去効率)이나 가스생산량(生産量)이 분뇨(糞尿)만의 처리시(處理時)와 별로 차이(差異)가 없었다. 한편 혐기성(嫌氣性) 소화조(消化槽)의 유출수(流出水)를 희석(稀釋)없이 호기성처리(好氣性處理)도 가능(可能)한지 알아 보았는데 이때의 BOD와 SS제거효율(除去効率)은 98% 이상(以上)이었다.

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수평 배관의 메탄 폭발특성에 있어서 불균일성 혼합기의 영향 (Influence of Mixture Non-uniformity on Methane Explosion Characteristics in a Horizontal Duct)

  • 한우섭;최이락;김형욱;임진호
    • Korean Chemical Engineering Research
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    • 제62권1호
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    • pp.27-35
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    • 2024
  • 메탄, 프로판 등을 주성분으로 하는 연료가스는 폭발위험장소에서 사용될 수 있으며, 누출로 인한 공정조건의 영향으로 불균일한 혼합기를 형성할 수 있다. 균일한 혼합기를 대상으로 측정된 문헌 데이터를 이용한 화재 폭발 위험성 평가, 손상 예측은 가스 누출에 의한 실제 폭발 사고와 다른 결과를 얻을 수 있다. 본 연구에서는 가스 누출시 나타날 수 있는 농도 변화에 있어서 불균일성 혼합기의 폭발압력, 화염속도 등의 폭발특성을 조사하였다. 길이 0.82 m의 스테인리스 재질의 밀폐 배관에서 수행하였으며 컬러 초고속 카메라 및 압력 센서를 사용하여 관찰하였다. 또한 배관 내의 시간에 따른 농도차이 변화에 대해 회귀분석 모델을 사용하여 불균일 혼합물의 정량화 방법을 제안하였다. 본 연구의 농도 불균일성 조건에 있어서 메탄 폭발 시 전파화염은 불균일성 농도가 높아짐에 따라 화염 면적의 증가가 관찰되었고 이는 난류 화염의 주름진 화염 구조와 유사하였다. 메탄의 최대압력까지 걸리는 소요시간은 불균일성이 클수록 감소하였고, 폭발압력은 불균일성이 클수록 증가하였다. 농도가 불균일한 메탄의 KG(폭연지수)의 범위는 1.30~1.58 [MPa·m/s]으로서 메탄의 농도가 균일성에서 불균일성로 변화하면서 17.7% 증가하였다.

상용 폴리설폰 중공사막의 수소/일산화탄소 혼합가스 분리 성능 평가 (Evaluating the Efficacy of Commercial Polysulfone Hollow Fiber Membranes for Separating H2 from H2/CO Gas Mixtures)

  • 강도형;정관호;정유담;송승현;이승희;남상용;장재경;양은태
    • 멤브레인
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    • 제33권6호
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    • pp.352-361
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    • 2023
  • 청정 연료인 수소를 생산하기 위해 현재 가장 널리 사용되는 기술인 증기 개질이다. 이 방법으로 생산된 수소는 일산화탄소와 같은 불순물을 함유하고 있어, 이를 연료전지와 같은 응용분야에 사용하기 위해서는 적절한 정제 과정을 반드시 거쳐야 한다. 최근 효과적인 정제 방법으로 분리막 기술이 각광받고 있다. 본 연구에서는 수소와 일산화탄소 혼합가스에서 수소 분리 및 회수를 위해 바이오가스 고질화용(biogas upgrading) 상용 폴리설폰(polysulfone) 고분자막의 활용 가능성에 대해서 평가하였다. 먼저, 사용한 상용막의 물리화학적 특성에 대해서 평가하였고, H2/CO를 이용하여 stage-cut, 운전압력과 같은 다양한 조건에서의 상용막 모듈의 성능 평가를 진행하였다. 마지막으로, 평가 결과를 바탕으로 공정설계를 위한 시뮬레이션을 진행하였다. 본 연구에서의 상용 분리막 공정의 최대 H2 투과도와 H2/CO 분리계수는 각각 361 GPU와 20.6을 기록하였다. 또한, CO 제거 효율은 최대 94%를 나타내었으며, 생산 수소 농도는 최대 99.1%를 달성하였다.

촉매반응에 의한 연탄 연소가스로부터 일산화탄소의 제거 (제1보) (Removal of Carbon Monoxide from Anthracite Flue Gas by Catalytic Oxidation (I))

  • 정기호;이원국
    • 대한화학회지
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    • 제20권5호
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    • pp.431-437
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    • 1976
  • 연탄 연소가스중의 일산화탄소와 산소 사이의 반응을 몇가지 촉매에 대해 조사했다. 이산화망간, 산화 동 및 그 혼합촉매를 사용하였으며, 그 실효반응 온도(effective reaction temperature)는 각각 다음과 같다. 즉, $MnO_2$ 단독촉매 및 30% $MnO_2$-70% CuO 혼합촉매는 $250^{\circ}C,\;CuO$$450^{\circ}C$, 50% $MnO_2$-50% CuO는$200^{\circ}C$, 70% $MnO_2$-30% CuO는$180^{\circ}C$였다. 실효반응온도 이하에서 일산화탄소의 산화율은 일산화 탄소의 농도가 증가함에 따라 감소하는 경향을 보였으며, 실효반응 온도 이상에서는 변화가 없었다. 반응기 내 체재시간은 0.9 ∼ 1.8초의 범위 내에서는 일산화탄소 산화반응에 조금도 영향을 주지 않았다.

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배연가스 분석에 의한 가연성과 유기성폐기물을 혼합한 고형화연료 연소 특성평가 (Characteristics Evaluation of Combustion by Analysis of Fuel Gas Using Refuse-derived Fuel by Mixing Different Ratios with Organic and Combustible Wastes)

  • 하상안
    • 유기물자원화
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    • 제17권3호
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    • pp.27-39
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    • 2009
  • 본 연구는 가연성폐기물, 음식물폐기물 및 하수슬러지를 혼합하여 연료로 제조하여, 연소장치에서 다양한 연소조건에 따라 배출되는 배연가스를 분석하여 연소특성을 조사하였다. CO가스성분은 연소과정에서 불완전연소 부분을 평가하는 가스성분으로서, 연소장치의 실험조건이 온도 $800^{\circ}C$와 공기비 2일 때 가장 낮게 발생하였다. $CO_2$는 시료가 완전 연소되어 최종적으로 발생되는 부산물로서 연소조건이 가장 최적상태인 온도 $800^{\circ}C$와 공기비 2일 때 가장 높은 농도가 발생하였다. $SO_2$ 발생은 시료 중에 황 함유량이 높은 S.1에서 높게 나타났다. NOx는 질소성분이 높은 S.1시료와 온도 $800^{\circ}C$의 조건에서 공기비 m=2의 조건에서 NOx의 발생이 높게 나타났다. HCl가스는 연소과정에서 산소의 촉매 반응을 통해서 분진이나 금속촉매물질과 반응하여 다이옥신류를 발생시키는 전구물질로서 분석결과에서 보면 시료의 Cl함유량이 많은 시료와 동일한 시료에서 온도 $800^{\circ}C$와 공기비 2일 때가 가장 낮은 HCl의 농도가 발생되었다. $NH_3$는 시료의 혼합비율과 온도조건보다는 공기비 2일 때 연소시작 3분 후에 가장 낮게 나타났으며, 연소온도 보다는 공기비가 $NH_3$의 생성에 더 큰 영향을 미치는 것으로 나타났다. $H_2S$ 발생은 시료의 황 함유량이 높은 S.1시료와 하수슬러지나 음식물쓰레기 혼합 비율이 높은 경우 높게 나타났다. 연소실험에서 혼합비율에 따라서 제조된 S.1과 S.2의 시료를 연소한 결과 CxHy농도 무연탄 연소시 발생농도와 비슷하게 나타남으로서, 성형하여 제조된 연료는 보조연료 및 주연료로서 가치가 있는 것으로 평가되었다.

기계적 합금화에 의한 Fe-Cr-N 계 비정질 합금분말의 제조 (Synthesis of amorphous Fe-Cr-N alloy powders by mechanical alloying)

  • 이충효
    • 한국결정성장학회지
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    • 제9권1호
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    • pp.132-136
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    • 1999
  • 볼밀을 사용하여 $Fe_{30}Cr_{70}$ 혼합분말을 질소가스 분위기 중 기계적 합금화(MA) 처리하였다. 그 결과 비정질상이 생성되었으며 불활성 아르곤 가스 분위기중 MA 처리를 행한 경우에는 bcc 고용체가 얻어졌다. 기계적 합금화 처리한$(Fe_{30}Cr_{70})_{0.85}N_{0.15)$분말시료의 열분석 결과 약 $550^{\circ}C$에 비정질상의 결정화에 의한 발열 peak가 관찰되었다. bcc 결정질에서 비정질상으로의 구조변화 과정을 Xtjs 회절 및 중성자 회절법에 의해 관찰되었다. 그 결과, 이 합금계에서의 비정질화는 모든 결정구조에서 전형적으로 존재하는 8면체 unit가 우선적으로 붕괴되어 4면체 unit로 변환되어 가는 과정임을 알 수 있었다. 또한, 중성자 회절에 의한 결정구조해석 결과 질소원자는 금속원자로 이루어진 4면체의 중심에 위치하고 있음을 알 수 있었다.

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화학반응수치해석을 이용한 HCCI기관의 예혼합기의 성층화성이 연소시의 압력 상승률에 미치는 영향 (Numerical Analysis of Effect of Inhomogeneous Pre-mixture on Pressure Rise Rate in HCCI Engine by Using Multizone Chemical Kinetics)

  • 임옥택
    • 대한기계학회논문집B
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    • 제34권5호
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    • pp.449-456
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    • 2010
  • HCCI 엔진은 고효율, 저공해를 실현할 수 있는 차세대 내연기관이다. 그러나 HCCI 엔진이 상용화되기 위해서는 몇 가지 문제점들이 해결되어야 한다. 그 중에서 가장 큰 문제점은 과도한 압력 상승률이 노킹을 발생시키기 때문에 운전영역이 제한되는 것이다. 이번 연구의 목적은 HCCI 엔진에서 압력상승률 저감을 위하여 온도 성층화와 농도 성층화 효과를 조사하는 것이다. 그리고 Multi-zone 모델을 이용한 화학반응 수치해석을 통하여 연소 및 배기가스 특성에 미치는 영향을 알아보았다. 수치해석에서 2 단계 열발생을 가지는 DME와 1단계 열발생을 가지는 메탄을 사용하였다.