• 한국수소및신에너지학회논문집
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• 제16권2호
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• pp.180-190
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• 2005

The PSA cycle was performed for the separation of binary gas mixture $H_2/Ar$ (80%/20%) using the six-step two-bed process. Adsorption equilibrium contains a LRC model for equilibrium adsorption isotherms and a LDF model for mass transfer. Aspen ADSIM, simulator was applied to predict the separation performance. The effect of cycle parameters such as feed rate, adsorption pressure and P/F ratio on the separation of hydrogen has been studied in experiment and simulation. In the results, maximize the recovery of hydrogen as a high purity was 13LPM feed flowrate, 120sec adsorption time, 11atm adsorption pressure and 0.1 P/F ratio in a cyclic steady-state come out since 10th cycle.

• 한국환경과학회지
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• 제20권12호
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• pp.1607-1615
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• 2011

The adsorption performance of cupper and zinc ions($Cu^{2+}$ and $Zn^{2+}$) in aqueous solution was investigated by an adsorption process on reagent grade Na-A zeolite(Z-WK) and Na-A zeolite (Z-C1) prepared from coal fly ash. Z-C1 was synthesized by a fusion method with coal fly ash from a thermal power plant. Batch adsorption experiment with Z-C1 was employed to study the kinetics and equilibrium parameters such as initial metal ions concentration and adsorption time of the solution on the adsorption process. Adsorption rate of metal ions occurred rapidly and adsorption equilibrium reached at less than 120 minutes. The kinetics data of $Cu^{2+}$ and $Zn^{2+}$ ions were well fitted by a pseudo-second-order kinetics model more than a pseudo-first-order kinetics model. The equilibrium data were well fitted by a Langmuir model and this result showed $Cu^{2+}$ and $Zn^{2+}$ adsorption on Z-C1 would be occupied by a monolayer adsorption. The maximum adsorption capacity($q_{max}$) by the Langmuir model was determined as $Cu^{2+}$ 99.8 mg/g and $Zn^{2+}$ 108.3 mg/g, respectively. It appeared that the synthetic zeolite, Z-C1, has potential application as absorbents in metal ion recovery and mining wastewater.

• 한국환경과학회지
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• 제22권11호
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• pp.1433-1441
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• 2013

The adsorption ability of wood-based activated carbon to adsorb methylene blue (MB) and crystal violet (CV) from aqueous solution has been investigated. Adsorption studies were carried out on the batch experiment at different initial MB and CV concentrations (MB=150 mg/L~400 mg/L, CV=50 mg/L~350 mg/L), contact time, and temperature. The results showed that the MB and CV adsorption process followed the pseudo-second-order kinetic and intraparticle diffusion was the rate-limiting step. Adsorption equilibrium data of the adsorption process fitted very well to both Langmuir and Freundlich model. The maximum adsorption capacity ($q_m$) by Langmuir constant was 416.7 mg/g for MB and 462.4 mg/g for CV. The thermodynamic parameters such as ${\Delta}H^{\circ}$, ${\Delta}S^{\circ}$ and ${\Delta}G^{\circ}$ were evaluated. The MB and CV adsorption process was found to be endothermic for the two dyes.

• Membrane and Water Treatment
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• 제7권5호
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• pp.403-416
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• 2016

The possibility of using carica papaya leaf powder for removal of copper from wastewater as a low cost adsorbent was explored. Different parameters that affect the adsorption process like initial concentration of metal ion, time of contact, adsorbent quantity and pH were evaluated and the outcome of the study was tested using adsorption isotherm models. A maximum of 90%-94.1% copper removal was possible from wastewater having low concentration of the metal using papaya leaf powder under optimum conditions by conducting experimental studies. The biosorption of copper ion was influenced by pH and outcome of experimental results indicate the optimum pH as 7.0 for maximum copper removal. Copper distribution between the solid and liquid phases in batch studies was described by isotherms like Langmuir adsorption and Freundlich models. The adsorption process was better represented by the Freundlich isotherm model. The maximum adsorption capacity of copper was measured to be 24.51 mg/g through the Langmuir model. Pseudo-second order rate equation was better suited for the adsorption process. A dynamic mode study was also conducted to analyse the ability of papaya leaf powder to remove copper (II) ions from aqueous solution and the breakthrough curve was described by an S profile. Present study revealed that papaya leaf powder can be used for the removal of copper from the wastewater and low cost water treatment techniques can be developed using this adsorbent.

• 한국환경과학회지
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• 제27권3호
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• pp.167-177
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• 2018

The removal characteristics of As and Se ions from aqueous solution by hexadecyl trimethyl ammonium bromide (HTMAB) modified anthracite (HTMAB-AT) were investigated under various conditions of contact time, pH and temperature. When the pH is 6, the zeta potential value of anthracite (AT) is -24 mV and on the other hand, the zeta potential value of the HTMAB-AT is +44 mV. It can be seen that the overall increase of about 60 mV. Increasing the (+) potential value indicates that the surface of the adsorbent had a stronger positive charge, so adsorption for the anion metal was increased. The isotherm data was well described by Langmuir and Temkin isotherm model. The maximum adsorption capacity was found to be 7.81 and 6.89 mg/g for As and Se ions from the Langmuir isotherm model at 298 K, respectively. The kinetic data was tested using pseudo first and pseudo second order models. The results indicated that adsorption fitted well with the pseudo second order kinetic model. The mechanism of the adsorption process showed that adsorption was dependent on intra particle diffusion model according to two step diffusion. The thermodynamic parameters(${\Delta}G^{\circ}$, ${\Delta}H^{\circ}$, and ${\Delta}S^{\circ}$) were also determined using the equilibrium constant value obtained at different temperatures. The thermodynamic parameters indicated that the adsorption process was physisorption, and also an endothermic and spontaneous process.

• 청정기술
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• 제20권1호
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• pp.35-41
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• 2014

본 연구에서는 입상 활성탄($8{\times}30mesh$, $1,578m^2/g$)을 사용하여 quinoline yellow 염료를 흡착하는데 필요한 흡착평형과 흡착동역학 및 열역학에 대하여 조사하였다. 등온흡착평형관계를 검토한 결과, 평가된 Langmuir 식의 상수($R_L=0.0730{\sim}0.0854$)와 Freundlich 식의 상수(1/n = 0.2077~0.2268)로부터 입상 활성탄에 의해 quinoline yellow를 적절하게 흡착처리 할 수 있음을 알았고, Temkin 식의 상수(B = 15.759~21.014 J/mol)와 Dubinin-Radushkevich 식의 상수(E = 1.0508~1.1514 kJ/mol)로부터 흡착공정이 물리흡착공정임을 알았다. 흡착공정에 대한 동력학적 해석을 통해 반응속도식의 적용결과는 유사이차반응속도식이 유사일차반응속도식에 비해 일치도가 높은 것으로 나타났으며, 흡착공정은 입자내세공확산과 표면확산의 두단계로 진행됨을 알았다. 유사이차반응속도식을 적용한 열역학적 해석을 통해 평가된 엔탈피 변화값(+35.03 kJ/mol)과 활성화에너지값(+35.137 kJ/mol)으로부터 흡착공정이 흡열반응으로 진행됨을 알았다. 또한 엔트로피 변화값(+134.38 J/mol K)은 흡착공정의 무질서도가 증가한다는 것을 나타내었고, 온도가 올라갈수록 자유에너지값이 감소하는 경향을 보인 것은 활성탄에 대한 quinoline yellow의 흡착반응은 온도가 올라갈수록 자발성이 높아지는 것으로 판단되었다.

• 폴리머
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• 제26권1호
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• pp.121-127
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• 2002

Acrylonitrile을 그라프트시킨 아미드옥심화 polypropylene 섬유이온교환체(AOPP-g-AN)의 충전 bed 높이를 변화시켜 간수 중 우라늄 이온 흡착 특성 및 흡착 공정 특성을 관찰하였다. 아미드옥심형 섬유이온교환체의 팽윤율은 그라프트율 100%, 물과 과산화수소 용매에 대하여 각각 8.54, 8.87 g/g을 나타내었다. 이온교환용량은 그라프트율이 증가함에 따라 증가하였으며, 그라프트율 100%에서 3.99 meq/g으로 최대를 나타내었다. 회분식 흡착에서 우라늄 흡착은 10분 이내에 초기 흡착 평형에 도달하며, 흡착 속도는 9.50 mg/min으로 나타났다. 최종 흡착 용량은 3.95 meq/g이었으며, pH에 따른 흡착 특성 변화는 관찰되지 않았다. 충전비에 따른 연속식 흡착시 흡착 용량은 L/D=1에서 3.92 meq/g으로 최대를 나타내었으며, L/D<2에서 편류 및 불균일 흡착에 의한 2단계 과정으로 파과가 나타남을 확인하였다. 실제 간수에 대한 우라늄 흡착 실험 결과, 흡착 용량 및 파과시간은 각각 3.63 meq/g, 26 min으로 모의용액과 비교 시 주목할만한 흡착능 저하는 관찰되지 않았다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제54권2호
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• pp.255-261
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• 2016

활성탄을 사용한 Acid Yellow 14 염료의 흡착 실험은 흡착제의 양, pH, 초기농도, 접촉시간과 온도를 흡착변수로 사용하여 수행하였다. 흡착평형자료는 Langmuir, Freundlich 및 Temkin 등온식을 사용하여 해석하였는데, Freundlich 식이 가장 좋은 일치도를 나타냈다. 평가된 Freundlich 상수(1/n=0.129~0.212)와 Langmuir 분리계수($R_L=0.202{\sim}0.243$)로부터 활성탄에 의한 Acid Yellow 14의 흡착조작은 적절한 처리방법이 될 수 있음을 알았다. Temkin의 흡착열관련상수(B)는 5.101~9.164 J/mol로 평가되어, 흡착공정이 물리흡착임을 알았다. 흡착속도실험자료를 유사일차반응속도식과 유사이차반응속도식에 적용해 본 결과, 흡착동력학은 유사이차반응속도식에 잘 맞는 것으로 나타났다. Gibbs 자유에너지(-4.81~-10.33 kJ/mol)와 엔탈피(+78.59 kJ/mol)는 흡착이 자발적이고 흡열공정으로 진행된다는 것을 나타낸다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제57권2호
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• pp.219-224
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• 2019

본 연구에서는 흡착공정에 의한 Taxus chinensis 유래 세팔로마닌의 효율적 분리를 위하여, 흡착 온도, 흡착 시간 및 초기 세팔로마닌 농도를 달리하여 상용흡착제 실로퓨트에 의한 세팔로마닌의 흡착 특성을 조사하였다. 흡착 평형 데이터는 Temkin 흡착등온식에 가장 적합하였다. 흡착 온도가 증가함에 따라 흡착 용량은 감소하였으며, 물리적 흡착 공정임을 알 수 있었다. 속도론적 데이터는 유사 이차 반응속도식에 적합하였다. 입자 내 확산 모델에 의하면, 필름 확산과 입자 내 확산은 전체 흡착 속도에 거의 영향을 미치지 않았다. 열역학적 데이터를 통해 흡착 과정은 발열 반응이며 자발적이었다. 또한 흡착량이 증가함에 따라 등량흡착열은 거의 변화가 없었으며 흡착제의 표면 에너지가 균일함을 알 수 있었다.

• 공업화학
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• 제30권2호
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• pp.190-197
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• 2019

활성탄을 사용하여 수용액으로부터 메틸 그린 염료의 흡착에 대해 초기농도와 접촉시간 및 온도를 흡착변수로 사용하여 조사하였다. 흡착평형관계는 Freundlich 등온식에 잘 맞았다. 평가된 Freundlich 분리계수(1/n = 0.212~0.305)로부터 이 흡착공정이 효과적인 처리영역(0 < $R_L$ < 1)에 속하는 것을 알았다. BET식으로부터 얻은 등온포화용량은 온도가 증가할수록 커졌다. Dubinin-Radushkevich식으로 구한 흡착에너지값(E = 316.869~340.049 J/mol)으로부터 흡착공정이 물리흡착공정임을 알았다. 흡착속도실험결과는 유사 2차 반응속도식에 잘 맞는 것으로 나타났다. 자유에너지(-5.421~-7.889 kJ/mol)와 엔탈피(31.915 kJ/mol)는 흡착공정이 자발적이고 흡열반응으로 진행되었다고 알려주었다. 등량흡착열은 평형흡착량이 증가함에 따라 커졌으며, 표면 덮임이 증가됨에 따라 흡착제-흡착질의 총 상호작용도 증가하였다.