• 청정기술
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• 제7권2호
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• pp.133-140
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• 2001

본 연구는 활성탄으로 충전된 고정층 흡착탑에서 휘발성유기화합물(VOCs), 벤젠과 톨루엔의 흡착특성을 조사하였다. 흡착질인 benzene과 toluene의 흡착강도는 두 흡착질의 평형흡착능 차이에 의한 것이며, 흡착제와의 흡착강도가 비교적 작은 benzene이 non-key component로 작용하여 이성분에 대한 고정 흡착층의 파과특성에서 roll up 현상을 나타냈다. 또한 동일한 농도조건에서 이성분의 각 성분에 대한 파과곡선과 단일성분계에 대한 파과곡선의 특성을 비교해 보았을 때, key component인 toluene의 양론파과시간은 차이가 거의 없지만, non-key component 인 benzene의 양론파과시간은 단일성분에서의 200분에서 70분으로 상당히 일찍 나타났다. 이성분 흡착질의 파과특성에서 non-key component인 benzene의 roll up 현상의 정도는 혼합가스의 농도와 고정 흡착층의 형상비에 비례하며, 혼합가스 유속에 반비례함을 알 수 있었다. 특히, key component의 몰분율이 클수록 roll up 현상이 크게 나타남을 알 수 있었다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제48권6호
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• pp.784-790
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• 2010

고정층 반응기에서 비산재로부터 합성한 제올라이트와 4종류의 활성탄을 사용하여 질소 기류에서 아세톤, 벤젠, 톨루엔, 에틸벤젠 증기의 파과곡선을 측정하였다. 흡착실험은 101.3 kPa, $40^{\circ}C$에서 혼합 가스의 유량 $70cm^3/min$, 흡착제의 공급량 5 g, 그리고 VOCs 증기의 농도는 포화조의 온도를 $30^{\circ}C$로 하여 행하였다. 실험으로부터 얻은 파과곡선의 비선형해석으로부터 VOCs의 흡착과 흡착제의 비활성화를 동시에 고려한 비활성모델의 흡착속도상수와 비활성속도상수를 구하여 문헌의 다른 흡착등온모델과 비교하였다. 검토한 모델 중 비활성모델이 실험결과와 가장 일치하였고 다음으로 Freundlich, DRK 모델 순으로 높은 상관관계를 나타내었다. 또한 파과곡선으로부터 구한 흡착제의 흡착용량은 VOC의 끓는점이 증가할수록 감소하였으며, 증기압이 증가할수록 증가하였다.

• 설비공학논문집
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• 제25권12호
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• pp.660-667
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• 2013

This study presents a numerical investigation of the heat and mass transfer kinetics of a fin-tube-type adsorption bed using a two-dimensional numerical model with silica-gel and water as the adsorbent and refrigerant pair. The performance is strongly affected by the heat and mass transfer in the adsorption bed, but the details of the mass transfer kinetics remain unclear. The validity of inter-particle models used to simulate mass-transfer kinetics were examined, such as a constant pressure model and non-constant pressure model, and the valid ranges of the diffusion ratio for each model are proposed. The COP and SCP have been numerically calculated as the performance indexes according to the diffusion ratio. The constant pressure model, which is commonly used in previous research, was found to be valid only in a limited range of diffusion ratio.

• 청정기술
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• 제14권1호
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• pp.7-13
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• 2008

RPSA 공정은 기체 혼합물을 흡착법을 이용하여 분리하는 주기적인 공정으로 일반적인 방법의 적용이 어려운 기체 혼합물의 분리에 적용될 수 있다. 공기로부터 분리된 산소는 의료용 산소발생기, 생물학적 폐수처리 공정 등에 이용되어 왔으며 다른 공정에의 적용이 점차 확대되고 있다. RPSA 공정은 한 개의 흡착탑을 이용하여 분리하므로 기존의 PSA공정에 비해서 장치의 구성이 간단하다. 본 연구에서는 공기로부터 산소를 농축하는 RPSA 공정의 기초연구를 통하여 산소농축공정 개발을 위한 기초자료와 제반 기술을 확립하고자 한다.

• 설비공학논문집
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• 제25권8호
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• pp.457-463
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• 2013

Nowadays, adsorption chillers have been receiving considerable attention, as they are energy saving and environmentally benign systems. A fin tube type heat exchanger in which adsorption/desorption takes place is required with more compact size. The adsorption chiller is expected to have high energy efficiency in utilizing the waste heat exhausted from a process. The objectives of this paper are to scrutinize the effect of design parameters on the adsorption performance, especially the fin pitch of the fin tube, and to develop an optimal design fin tube heat exchanger in a silica gel/water adsorption chiller. From the numerical results, the fin pitch of 2.5 mm shows the highest adsorption rate, compared to other fin pitches, such as 5 mm, 7.5 mm and 10mm. Also, the adsorption rate is affected by the cooling water and hot water temperature.

• 한국응용과학기술학회지
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• 제17권2호
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• pp.83-88
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• 2000

The VOCs(Volatile Organic Compounds) is one of the major cause for the atmosphere pollution. Breakthrough behavior of benzene and toluene in adsorption bed packed with activated carbon was experimentally studied. Composition and temperature of the gas flowing in the bed was measured and breakthrough curves for each component was obtained. Breakthrough time of benzene was earlier than that of toluene due to relatively weak adsorptivity. The relationship between breakthrough time and flow rate was obtained. The shape of temperature change with time was dependent on the position in the bed. Temperature changed faster and sharper in the inlet than in the outlet. It was noted that breakthrough behavior could be affected by the heat transfer properties.

• 한국응용과학기술학회지
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• 제19권2호
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• pp.108-116
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• 2002

Experimental Study was carried out for benzene desorption by purge gas or evacuation in an activated carbon bed. As purge gas flow rate increased, desorption rate increased due to the higher interstitial linear gas velocity. For various purge gas flow rates, desoption curves almost got together if they were plotted against dimensionless time. At a higher flow rate, mass transfer zone became narrower. Temperature drop in the bed was more fast and severe at higher flow rates and higher outer temperature. It was found out that desorption was almost completed when the temperature in the drop of the bed returned to the initial temperature before temperature drop. Desorption by vacuum purge was completed in shorter time than desorption by purge gas. Countercurrent purge was more effective than cocurrent purge.

• 공업화학
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• 제31권3호
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• pp.341-345
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• 2020

하폐수처리 및 정수처리에 사용되는 활성탄 흡착 공정에서 기존의 활성탄 열재생법 비해 활성탄 손실과 불완전 연소로 인한 오염물질 발생도 적으며, 사용 활성탄의 인발-재생-재충진에 소요되는 시간의 절약이 가능한 재생 방법으로 오존수를 이용한 in situ regeneration에 대한 기초연구를 수행하였다. 활성탄 흡착 컬럼 상에서 페놀(phenol) 및 PEG를 흡착 파과 시킨 후 오존수 접촉으로 흡착물질을 분해 제거하는 흡착-재생 싸이클을 반복하였다. 오존수 접촉에 의한 재생 횟수가 증가할수록 페놀 흡착용량은 어느 정도 감소하지만, 일정 수준으로의 감소 후에는 구조 변화가 안정화되어 추가적인 감소가 일어나지 않았다. 흡착 용량이 감소하는 이유는 오존과의 반응에 의해 활성탄의 미세공 크기가 증가하면서 비표면적이 감소하기 때문으로 나타났다. 이러한 세공 크기의 변화와 비표면적의 변화로 인하여 재생 후 in-pore adsorption이 우세한 페놀과 같은 저분자량 물질의 흡착효율은 감소하게 되나 external adsorption 비율이 큰 PEG와 같은 고분자량 물질의 흡착효율은 크게 영향을 받지 않았다. 세공 크기 및 비표면적의 변화는 오존수와의 접촉시간이 길어질수록 심화되므로 제거하려는 물질의 크기를 고려하고 접촉시간을 조절함으로써 흡착 효율의 유지를 제어하는 것이 필요하다.

• 청정기술
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• 제12권1호
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• pp.37-44
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• 2006

산화 무기화합물 및 탄소흡착제와 음이온교환수지를 이용하여 폐수 중의 중금속이온을 분리, 제거하는 특성에 대해 연구하였다. 이를 위하여 DT사에서 제조된 산화 무기화합물인 DT-30, 음이온 교환수지인 DT-60, 탄소화합물로써 DT-80, DT-90을 이용하여 코발트(Cobalt)이온, 세슘(Cesium)이온 및 요오드(Iodide)이온의 평형 분리특성 및 이온교환 탑에서 연속 실험 시 분리특성에 대하여 연구하였다. 그 결과 DT-30은 세슘, DT-80, DT-90은 코발트, DT-60은 요오드에 대해서 우수한 분리특성을 나타내었다. 평형 실험에서 DT-30은 세슘에 대해 온도 증가에 따라 흡착량의 미세한 증가를 보였고, pH변화에 따라 흡착량이 크게 변화되었다. DT-80도 코발트에 대해 pH에 따라 평형 흡착량이 변화하였으나 온도의 변화에는 거의 영향을 받지 않았다. DT-60의 요오드 이온에 대한 평형 흡착량은 pH 또는 온도 변화에 영향을 거의 받지 않았다. 이온교환 탑을 이용하여 연속적으로 중금속 함유 용액을 통과시키면서 실험한 결과에서도 DT-30의 세슘, DT-90의 코발트, DT-60의 요오드에 대한 분리 특성이 좋은 것이 관찰되었다. 이 경우 DT-30의 세슘에 대한 분리특성 및 DT-60의 요오드에 대한 분리특성이 DT-90의 코발트에 대한 분리특성보다 우수한 것으로 나타났다. 이온분리특성에 미치는 불순물의 영향에 대한 조사에서 DT-90은 계면활성제나 오일 등의 불순물에 의해 큰 영향을 받지 않았으나 DT-30은 계면활성제, 오일 등의 존재에 의해 이온분리성능이 크게 저하되었고 DT-60도 계면활성제의 영향을 크게 받는 것으로 관찰되어서 불순물을 전처리 공정에서 제거하는 것이 매우 중요한 것으로 나타났다.

• 청정기술
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• 제21권2호
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• pp.108-116
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• 2015

황화수소와 암모니아는 많은 하수처리장과 산업 플랜트로부터의 배출가스에서 발견되어질 수 있는 가장 흔한 악취성분이다. 이들 유해물질들은 인간에게 건강 문제를 일으키고 촉매에 악영향을 미치기 때문에 생활환경과 산업 현장에서의 제거는 매우 중요하다. 본 연구에서는 황화수소와 암모니아에 대한 우수한 흡착능력을 가지는 흡착제를 개발하기 위하여 폐타이어의 열분해 생성물인 카본블랙을 이용하였다. 카본블랙, 금속산화물과 산 또는 염기를 혼합하여 펠렛형 흡착제를 제조하였고, 상온상압에서 고정층 흡착탑의 파과곡선을 이용하여 황화수소와 암모니아에 대한 흡착성능을 평가하였다. 카본블랙, 산화철(III)과 수산화나트륨 혼합물로 제조된 흡착제가 황화수소에 대한 가장 우수한 작업능력을 나타내었다. 암모니아에 대해서는 카본블랙, 산화구리(II), 염산의 혼합물로 제조된 흡착제가 우수한 작업능력을 보였다.