• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
• /
• 한국신재생에너지학회 2005년도 춘계학술대회
• /
• pp.231-234
• /
• 2005

수소 기반의 에너지 사회는 중소규모 분산 발전과 연료 전지 자동차에서 시작될 거라는 예측이 지배적이다. 가정용 고분자 연료전지 시스템은 상업화에 가장 가까운 소규모 분산 발전 시스템중의 하나이며, 에너지기술연구위원에서는 가정용 고분자 연료전지에 수소를 공급하기 위한 천연가스 수증기 개질시스템의 개발을 진행해 왔다. 효율 향상과 제작의 용이성, 그리고 소형화에 초점을 맞추어 개발된 prototype-I은 $2.0Nm^3/hr$의 순수 수소 생산 용량을 가지고 있으며, 수증기 개질기와 수성가스 전이 반응기 수중기 생성 장치, 그리고 반응열 공급에 필요한 버너 등을 이중 동심원관에 통합한 형태이다. 수중기 개질과 수성가스 전이 반응을 거쳐 나오는 개질 가스의 조성은 $72.3\%\;H_2,\;4.8\%\;CH_4,\;0.7\%\;CO,\;22.2\%\;CO_2$이며, 이때 S/C 비율은 2.5였다. 고분자 연료 전지 공급 시 요구되는 CO 농도가 10ppm 이하이기 때문에, 본 시스템에는 선택적 산화 반응기를 2단으로 설치하여 CO. 농도를 10ppm 이하로 낮추어주었다. 전체 시스템의 열효율은 LHV 기준으로 $68\%$. Prototype-I의 운전을 통해 설계 개선안을 도출하였으며, 이를 적용해 제작한 prototype-II가 시험 운전 중이다,. 통합된 개질 시스템에서는 각 단위 반응기사이의 열교환을 최적화하여 단위 반응들이 적정 온도 범위에서 일어나도록 유도하는 것이 중요하다. Prototype-II는 수증기 개질 반응기와 WGS 반응기, 수증기 생성 장치 사이의 열교환율을 향상시켜 농도를 $2.5\%$로 감소시키면서 CO의 농도는 $1\%$이하로 유지하였다. 이 결과를 바탕으로 얻어진 메탄 전환율은 $87\%$이고, 열효율은 LHV 기준으로 $75\%$이다. 아울러 개선점을 적용한 선택적 산화 반응기를 제작하였다. 개질 가스와 산소의 혼합을 유도하고, 반응기 온도의 제어를 통해 선택적 산화 반응의 속도와 선택성을 향상시키고자 한다. 시스템의 운전을 통해 메탄 전환율과 열효율의 개선을 진행할 예정이다.

• 공업화학
• /
• 제9권5호
• /
• pp.624-628
• /
• 1998

초임계 이산화탄소내에서 방향족 유기용매(BTX)를 0.5% $Pt/{\gamma}-Al_2O_3$ 촉매가 충전된 고정층 반응기를 이용하여 완전분해를 시도하였다. BTX의 전환율은 반응기 입구에서 유기용매의 농도와 초임계 이산화타소의 몰밀도에 의존하는데, 입구농도가 감소함에 따라 전환율은 크게 증가되었고, 일정한 입구농도에서 온도 증가에 따라 반응은 잘 진행되어 전환율이 증가됨을 알 수 있었다. 동일 온도에서 압력이 증가함에 따라 큰 전환율을 보임을 알 수 있었다. 또한 실험조건 $300^{\circ}C$, 204.1 atm에서 benzene은 98.5% 이상의 전환율로 거의 완전산화 되었고, toluene과 xylene의 전환율은 $350^{\circ}C$, 204.1 atm의 조건에서 각각 82.0, 76.5%로 나타났다. 부분산화에 의한 중간생성물의 크로마토그램을 확인한 결과 중간생성물은 benzaldehyde, phenol, benzenemethanol 등으로 확인되었다. 충분한 산화반응 조건하에서 BTX가 중간생성물 없이 환경에 크게 영향을 미치지 않는 $CO_2$와 $H_2O$의 분해생성물로 분해가 가능한 것으로 판단되었다.

• 대한화학회지
• /
• 제18권2호
• /
• pp.117-125
• /
• 1974

반응온도 $40^{\circ}C∼95^{\circ}C$에서 일산화탄소를 여러가지 온도에서 처리한 산화니켈을 촉매로 하여 산화시켰다. 일산화탄소의 산화 속도는 낮은 온도에서 진공속에서 처리한 산화니켈상에서 제일 빠르다. 이때 반응속도는 일차 반응에 따르며 활성화 에너지는 이 반응온도 범위에서 4kcal정도이다. 공기중에서 $NiCO_3$를 분해하여 얻은 산화니켈촉매는 반응 온도가 $95^{\circ}C$이상에서도 활성이 없다. 그러나 이산화 니켈을 진공에서 처리했을 경우 이 반응온도 범위에서 활성이 있다. 이때 산화니켈의 비화학 양론적인 과량의 산소가 일산화탄소의 산화속도를 지배하는 것 같다.

• 청정기술
• /
• 제21권4호
• /
• pp.248-256
• /
• 2015

MnO₂를 KMnO₄와 MnCl₂･4H₂O을 이용해 자연침전을 유도한 후, 수열방법으로 120-200 ℃, 0.5-5시간 범위에서 제조하여 300 ℃에서 열처리 후 CO 산화반응을 수행하였다. 촉매활성 원인의 규명과 물리화학적 특성을 분석하기 위해 X 선 회절 분석, 질소 흡착, 주사전자현미경, 수소 또는 일산화탄소 승온환원 분석(H₂- 또는 CO-TPR)을 실시하였다. 합성조건에 따라 순수한 α-MnO₂ 혹은 α/β-혼합상을 가진 MnO₂가 각각 합성되었다. 촉매활성과 안정성은 순수한 α-MnO₂ 상에서 α/β-혼합상을 가진 MnO₂보다 우수하게 관찰되었다. 특히, 150 ℃에서 1시간 수열 합성된 촉매는 가장 큰 비표면적인 214 m² g^-1을 가졌으며 H₂, CO-TPR 분석에서 가장 우수한 환원성과 격자산소 종의 활성을 보였으며 일산화탄소의 승온 및 등온 산화반응에서 가장 우수한 촉매활성을 나타내었다. 이것은 촉매의 물리화학적 특성에 기인한 것으로 촉매의 결정구조, 비표면적, 환원성 및 격자산소 종의 활성은 촉매활성과 깊은 상관관계가 존재함을 확인하였다.

• 대한화학회지
• /
• 제36권5호
• /
• pp.644-651
• /
• 1992

기체상태의 오존(0.5torr)과 삼산화황간의 반응속도를 연구하였다. 69∼150${\circ}C$ 온도영역에서, 삼산화황은 6∼12 torr의 압력 범위에서 반응시켰다. 오존과 삼산화황의 반응속도는 $CO_2$가 단독으로 존재하고 있을 때의 오존의 반응속도보다 더욱 빨리 진행되었다. 오존과 삼산화황의 분자 반응에 대한 명백한 증거는 발견되지 않았고 빠른 반응속도는 $O_3\;＋\;HX\;{\rightarrow}\;OH\;＋\;O_2\;＋\;X$로 시작되는 연쇄반응을 일으키게 하는 $SO_3$ 반응물에 포함된 불순물(HX) 때문인 것 같고 또한 삼산화황은 더 큰 충돌직경을 가지고 있어 그것이 오존의 열적분해를 더욱 더 빠르게 하는 이유인 것으로 사료된다. 제안된 오존과 삼산화황의 실험속도식; $[-d(O_3)/dt]\;=\;k_a(SO_3)(O_3)\;＋\;k_b(O_3)^{3/2}$과 반응속도 상수 ; $k_a(M^{-1} s^{-1})\;=\;(1.55\;{\pm}\;0.67)\;{\times}\;105\;e-{(9.270 {\pm}0.43)kcal/RT}$을 얻었다..

• 한국환경과학회:학술대회논문집
• /
• 한국환경과학회 2005년도 봄 학술발표회지 제14권(제1호)
• /
• pp.218-222
• /
• 2005

• 대한화학회지
• /
• 제25권2호
• /
• pp.92-96
• /
• 1981

산화아연에서 흡착산소종과 프로필렌의 상호작용을 EPR과 TPD를 사용 연구했다. 흡착산소종 $O_2^-$는 $25^{\circ}C$에서 프로필렌과 작용, g=1.96의 반응중간체를 생성했는데 이는 $200^{\circ}C$이상에서 $H_2$, CO와 $CO_2$, $CH_4$등으로 분해되었다. 흡착산소종 $O^-$는 프로필렌과 상호작용, g=2.008의 중간체 및 완전산화물인 $CO_2$, $H_2O$ 등을 생성했다.

• Korean Chemical Engineering Research
• /
• 제56권6호
• /
• pp.856-863
• /
• 2018

순산소 순환유동층 보일러에서 탈황을 위해 이용되는 석회석의 재탄산화 거동을 분석하기 위하여, 상용 순환유동층 보일러에서 이용되는 석회석 4종의 재탄산화 반응 특성을 열중량분석기(TGA-N1000)에서 고농도의 $CO_2$ 가스를 이용하여 분석하였다. 생석회의 재탄산화 반응은 반응온도($600{\sim}900^{\circ}C$), 석회석의 $CaCO_3$ 함량(77~95%) 등의 조건에 따른 질량 변화를 통해 고찰되었다. $600{\sim}800^{\circ}C$의 온도 영역에서는 반응 온도가 증가함에 따라 전환율이 증가하였고, $850{\sim}900^{\circ}C$ 에서는 반응 온도가 증가함에 따라 전환율이 감소하는 경향이 발견되었다. $CaCO_3$ 함량의 경우, $870^{\circ}C$의 반응온도에서 뚜렷한 전환율의 차이를 보였다. 또한 기-고체반응속도 모델들에 적용하여 석회석의 재탄산화 반응을 모사하는 반응속도식을 제시하였다.

• 공업화학
• /
• 제24권5호
• /
• pp.513-517
• /
• 2013

본 연구에서는 화재나 화생방전 시 비상대피에 사용되는 상용 방독면의 흡착소재인 첨착활성탄의 특성을 분석하고 일산화탄소(CO)의 흡착성능 및 산화반응을 조사하고자 하였다. 대표 제품 4개를 선정하여 BET/BJH 측정을 통해 각 활성탄소의 비표면적, 기공부피 및 기공크기를 비교분석하고 SEM/EDS와 XPS를 이용한 표면 성분분석을 수행하여 일산화탄소 제거 효율간의 관계를 연구하였다. 불순물 제거를 위한 전처리(heat-treatment) 후 망간(Mn)과 구리(Cu)가 주 금속으로 첨착되어 있는 화재용 시료에서는 업체에 관계없이 반응 초기에 일산화탄소의 흡착을 보였고 이후 활성 탄소 내에 첨착된 금속 촉매에 의해 최대 99%의 이산화탄소($CO_2$) 변환율로 높은 촉매활성을 보이며 산화반응이 진행되었다. 망간(Mn)을 함유하지 않은 화생방용 시료의 경우 이산화탄소로의 변환율은 최대 60%로서 화재용 시료에 비해 떨어짐을 관찰하였다. 화재용 시료의 전처리 유무에 따른 일산화탄소 반응성 조사에서는 전처리 후 기공 내 불순물 제거 효과로 상온에서 이산화탄소의 검출시간이 약 30 min간 지연되어 일산화탄소와 이산화탄소에 대해 모두 더 높은 제거율을 보임을 확인하였다.

• 한국식품과학회지
• /
• 제24권1호
• /
• pp.37-41
• /
• 1992

고형상의 모델시스템에서 베타-카로틴과 알파-토코폐롤의 산화에 미치는 리폭시게나아제, 리놀레산, 수분활성도의 영향에 대해 검토하였다. 리놀레산 존재하에서 리폭시게나아제에 의한 베타-카로틴과 알파-토코페롤의 산화반응은 높은 수분활성도에서 잘 일어났으며 반응 48시간 경과 후에는 베타-카로틴의 경우 초기함량에 대해 19% 잔존량만을 보였고 알파-토코페롤은 5%를 나타내어 현저히 감소되는 경향을 보였다. 이와같이 동일 조건에서 알파-토코페롤은 베타-카로틴보다 더 많은 감소량을 보여 peroxy radical과의 반응성이 베타-카로틴보다 뛰어난 것을 알 수 있었다. 또한 베타-카로틴의 농도가 높을수록 베타-카로틴의 산화속도도 비례적으로 빨라지는 양상을 보였다. 그러나 스펙트럼상으로 볼 때 베타카로틴의 산화로 인한 최대파장의 이동은 일어나지 않았다. 알파-토코페롤의 산화생성물로는 ${\alpha}-tocopheryl\;quinone$과 ${\alpha}-tocopheryl\;dimer$가 검출되었으며 주요 산화생성물은 ${\alpha}-tocopheryl\;quinone$으로서 반응경과에 따라 크게 증가하였다. 또한 이들 산화생성물은 리폭시게나아제와의 반응에 의해 그 함량이 훨씬 많음을 나타내었다.