• 자원리싸이클링
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• 제21권1호
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• pp.66-74
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• 2012

우라늄 및 희토류(RE: rare-earth) 산화물의 황화반응에 대한 $M-O_2-S_2$ 상태도 및 Gibbs 자유에너지 변화(${\Delta}G^{\circ}$)와 같은 열역학적 특성 자료를 비교, 분석하여 우라늄 및 회토류 산화물의 혼합상에서 황화반응에 의해 희토류산화물만 희토류황화물로의 선택적 반응이 가능한지를 조사하였다. 황화제로는 $CS_2$가 적합하였는데, $CS_2$는 다른 황화제보다 강한 황화재이며 반응온도를 낮출 수 있다. $CS_2$를 황화제로 이용하여 $U_2-O_2-S_2$ 및 $RE-O_2-S_2$의 상태도를 비교한 결과, $UO_2$은 반응하여 UOS로 전환되며 희토류산화물은 반응하여 희토류황화물이 되었다. 희토류산화물의 황화반응에 의한 ${\Delta}G^{\circ}$는 우라늄산화물의 ${\Delta}G^{\circ}$보다 낮았다. 따라서 희토류와 우라늄 산화물 혼합상은 $300{\sim}800^{\circ}C$에서의 황화반응 시에 평형상태에서 우라늄산황화물과 희토류황화물이 우선적으로 생성된다.

• 한국환경보건학회지
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• 제17권1호
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• pp.39-49
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• 1991

고온에서 황화수소(H$_{2}$S)를 제거하기 위한 흡착제를 개발할 목적으로 ZnO에 $Fe_{2}O_{3}$를 5~50 atomic %까지 첨가시켜 제조한 다공성 흡착제와 황화수소와의 반응(sulfidation)을 thermogravimetric analyzer (Shimadzu DT-30)로 수행하였으며, 고정층세서 zinc ferrite 흡착제의 흡착능을 측정하였다. 반응온도는723$^{\circ}$K~973$^{\circ}$K범위이며, 반응기체는 황화수소(2vol.%)와 질소와 혼합기체로서 total gas flow rate는 200ml/min으로 고정시켰다. Grain Model을 사용하여 실험데이터를 분석한 결과 전화율이 낮을 때 zinc ferrite와 황화수소 반응의 율속단계는 화학반응이었고 황화수소 농도에 대해 1차 반응이었다. 실험한 흡착제 중 10 atomic %의 $Fe_{2}O_{3}$를 첨가하여 제조한 zinc ferrite형 흡착제가 반응속도, 흡착능, 그리고 재생성면에서 우수한 흡착제로 밝혀졌다.

• 한국진공학회지
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• 제4권2호
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• pp.150-155
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• 1995

Mo 단결정 표면에 황을 흡착시켜 형성된 상층구조를 AES와 LEED로써 연구하였다. 황의 피복률은 sulfur gun으로부터 생성되는 S2 flux로써 조절하였으며, 여러 가지 흡착된 황의 상층구조를 LEED로써 관찰하였다. 황화된 Mo 표면에서 탈산소반응(HDO)의 모델 분자로서, Furan의 흡착과 반응을 승온반응분광법(TPRS)으로 조사하였다. 낮은 온도에서 Furan 분자의 헤테로 원자는 직접 이탈하여 안정한 기체상의 반응 생성물인 일산화탄소를 형성하였으며, 이 반응은 Mo의 (100) 및 (110)면에서 각각 깨끗한 표면 및 황화된 표면에 관계없이 일어났다. 이를 바탕으로 Mo 표면에서 Furan의 분해반응에 대한 메카니즘을 제안하였다.

• KSBB Journal
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• 제25권5호
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• pp.421-428
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• 2010

본 논문은 복합흡수제를 이용하여 유해가스를 처리하기 위해 식물정유의 주요구성성분을 파악한 식물정유로 황화수소가스의 처리효율을 규명하고자 하였다. 또한 복합흡수제와 황화수소가스에 의한 제거반응을 위한 적정조건을 분석하였으며 그 결과는 아래와 같이 요약 할 수 있다. 1) 황화수소가스는 중화반응으로 처리하고 져 할 경우, 식물정유의 화학구조에서 알코올기, 알데히드기, 에스터기 등이 중화반응에 관여한다. 실험결과 앞서 언급한 화학작용기가 포함되어 있는 경우에 아민계열의 2-아미노에탄올 및 식물정유의 복합흡수제와 황화수소 가스와의 중화반응으로 염을 형성하여 유해가스 제거효율이 98%에 도달한다. 2) 황화수소가스를 제거하는 중화반응의 경우에 온도와 pH에 따라 처리효율이 크게 달라졌다. 높은 온도보다는 낮은 온도에서 제거효율이 거의 98%이상 나타났다. 적정 pH는 중성영역에서 비교적 처리효율을 확인하였다. 3) 황화수소가스의 처리효율은 초기농도에 따라 처리효율이 크게 차이가 나타났다. 황화수소의 초기농도가 1,100 ppm 이상인 경우에 처리효율은 40%로 나타났다. 반면, 240 ppm 이상인 경우에는 10분이내에 황화수소 가스 처리 효율이 90%이상 처리되는 것으로 나타났다.

• 청정기술
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• 제7권3호
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• pp.187-194
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• 2001

석탄가스화 복합발전(IGCC)의 탈황공정에 사용되는 비아연계 탈황제 중 경제성이 우수한 천연망간광석을 이용하여 황화수소 제거반응에 대한 특성을 연구하였다. $H_2S$와 천연망간광석 탈황제 사이의 반응에 대한 초기 반응 속도를 $400{\sim}800^{\circ}C$의 온도범위에서 열중량 분석기로 실험하였다. 그 결과로 황화수소 제거반응 시 초기 반응은 1차 반응이었고, 반응속도상수는 Arrhenius 식에 잘 적용할 수 있었다. 또한 황화반응이 확산에 의해 제어되는 조건에서 농도 구배가 선형을 나타내었으며, 이를 통하여 유효 확산 계수를 온도에 따른 Arrhenius식으로 나타내었다. 이 결과를 통하여 황화 반응 시 확산에 대한 활성화 에너지와 반응 빈도 인자를 구하였다.

• 공업화학
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• 제8권1호
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• pp.122-131
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• 1997

아연-티타늄 복합금속산화물 탈황제를 제조하여 석탄가스중의 $H_2S$를 제거하는 고온탈황성능을 연구하였다. $H_2S$ 흡수에 의한 탈황제의 황화반응실험을 충전층 관형 흐름반응기를 사용하여 $550{\sim}750^{\circ}C$ 범위에서 수행한 결과 탈황율과 아연성분의 손실측면에서 $650^{\circ}C$가 최적 황화반응 온도임이 밝혀졌다. SEM 분석에 의해서 $650^{\circ}C$에서의 황화반응과 $750^{\circ}C$에서의 재생반응에 따른 탈황제 입자의 구조변화를 관찰하였다. 탈황성능의 지속성과 탈황제 내구성을 평가하기 위하여 연속적인 황화-재생 cycle 반응실험을 수행하였으며 10번째 cycle 이후에 수거반 탈황제 시료의 특성을 BET, XRD, SEM/EDX에 의해서 분석하였다. 아연-티타늄 복합 산화물 탈황제는 연속적인 황화-재생 cycle 동안에 거의 일정한 탈황성능을 나타내었다.

• 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.

• 자원리싸이클링
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• 제31권2호
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• pp.49-55
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• 2022

본 연구에서는 국내 부존 바나듐 광물인 포천 지역의 바나듐 함유 함티탄철석(VTM: Vanadium-bearing titaniferous magnetite)을 대상으로 하여, 바나듐 회수를 위한 황화 배소 반응의 열역학적 평가를 수행하였다. Na₂SO₄를 이용하여 황화 배소를 진행하는 경우, 배소조건에 따른 배소 후 바나듐 및 불순물의 수침출 거동을 평가하고, 황화 배소 반응에 대한 메커니즘 규명을 위하여 열역학적 평가를 수행하였다. Na₂SO₄를 이용한 황화 배소의 경우 Na₂CO₃를 이용한 염배소 공정과 비교하여 반응 온도는 200 ℃ 정도 높았지만 바나듐 침출률이 높고 Al, Si 등의 불순물에 대한 낮은 침출률을 보였다. 바나듐만 선택적으로 수침출되는 황화 배소 반응의 특징은 기상의 SO₂ 가스와 정광내 바나듐간의 반응에 따른 반응 메커니즘에 기인하는 것으로 예상되었다.

• 공업화학
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• 제7권1호
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• pp.177-185
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• 1996

Fe-EDTA 착물을 이용한 황화수소 제거의 최적 반응 조건을 기포탑 반응기에서 조사하였다. 착물의 농도가 증가할수록 황화수소 산화 반응에서 전환량은 증가하였고 pH 변화와 Fe 농도는 완만하게 감소하였으며, elemental sulfur의 생성량은 증가하였다. 또한 황화수소는 0.05M 이상의 착물 농도에서 효율적으로 제거되었다. pH에 따른 황화수소 산화반응에서 pH는 착물의 안정도에 중요한 인자이고 반응 중 최적 pH 범위는 8.5~9.5 이었다. [EDTA]/[Fe] 비가 증가할수록 황화수소 산화 반응의 전환량은 증가하였고 반응 중 EDTA 농도가 감소하면 FeS로 침전이 촉진되어 전환량은 감소하였다. 즉 EDTA 농도가 증가될수록 Fe-EDTA 착물이 안정되어 전환량이 증가하였다.

• 에너지공학
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• 제7권2호
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• pp.216-222
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• 1998

단양 백운석, 영월 백운석, 단양 석회석, 영월 석회석을 소성하여 얻은 탈황제에 대한 황화 반응 특성 실험을 열중량분석기를 사용하여 등온 방식에서 수행하였다. 입자 직경 0.08mm인 시료를 사용하여 650~85$0^{\circ}C$의 등온 조건, SO2 농도 0.38~1%, 산소농도 1.2~6.7% 변화 조건에서 황화 반응 실험이 행하여졌다. 여기서 활성화에너지는 23.6~36 kJ/mol, SO2 농도차수 0.3~2.2, 산소 농도 차수 0.22~0.51로 구하여졌다. 전체적인 반응 상수를 고려한 백운석에 대한 황화반응 속도 상관 관계식을 제시하였다.