• Title/Summary/Keyword: CO 전환율

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Development of Integrated NG Fuel Processor for Residential PEMFC system (가정용 고분자연료전지 시스템을 위한 통합형 천연가스 개질기 개발)

  • Seo Yutaek;Seo Dong Joo;Jeong Jin Hyeok;Yoon Wang Lai
    • 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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    • 2005.06a
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    • pp.231-234
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    • 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.

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Improving Productivity of Pravastatin, HMG-CoA Reductase Inhibitor (HMG-CoA Reductase Inhibitor인 Pravastatin의 생산성 향상)

  • Jeon, Dong-Soo;Bai, Dong-Hoon
    • Food Engineering Progress
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    • v.13 no.4
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    • pp.243-250
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    • 2009
  • Pravastatin sodium, competitive inhibitors of HMG-CoA(3-hydroxy-3-methylglutaryl coenzyme A) reductase, is produced from the culture broth of Streptomyces carbophilus KCCM 10370, The production of Pravastatin sodium was increased about 45 fold compared to wild type by UV mutation. Production of Pravastatin was also improved by continuous feeding of Compactin sodium to 24% and bioconversion ratio was also increased to 4.3% by intermittent addition. In main culture, concentration of Compactin sodium was kept less than 0.1%(w/v) under continuous feeding of Compactin sodium then product was 0.49% and bioconversion was 70%. After finishing the fermentation, Pravastatin was purified by various chromatographies such as Diaion HP20 resin column, Partition, and ODS(Octa-Decylsilyl Silicagel) resin column with a final yield of 70~72% and over 99.7% purity. The IR, UV, and NMR study of the purified Pravastatin sodium showed the same pattern as that of EP(European Pharmacopoeia).

Methane Steam Reforming over $Ni/CeO_2-ZrO_2$ loaded on Fe-Cr Alloy Honeycomb Monolith

  • Lee, Jong-Dae;Kang, Min-Gyu;Lee, Tae-Jun;Cho, Kyung-Tae;Kim, Man-Hoe
    • Journal of the Korean Applied Science and Technology
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    • v.24 no.4
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    • pp.427-435
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    • 2007
  • 에너지원으로서 수소를 생산하기 위하여 하니컴 구조를 갖는 모노리스에 10 wt% $Ni/CeO_2-ZrO_2$ 촉매를 담지한 후 메탄의 수증기 개질 실험을 수행하였다. 다른 $CeO_2/ZrO_2$ 몰비를 갖는 촉매들 중에서, $Ni/CeO_2-ZrO_2(CeO_2/ZrO_2=4/1)$촉매가 $700-800^{\circ}C$에서 높은 메탄의 전환율을 보여 주었다. 10wt% $Ni/CeO_2-ZrO_2$ 촉매가 담지된 금속 모노리스 촉매체는 높은 열전도도와 비표면적들로 인하여 좋은 촉매 특성을 보여줌을 확인할 수 있었다. 또한, 금속모노리스 촉매체는 반응물에서 과다의 수증기에 의한 수소 수율에서 크게 영향을 받지 않음을 알 수 있었다. $GHSV=30,000h^{-1}$, 반응물 비$(H_2O/CH_4=3.0)$ 반응온도 $800^{\circ}C$에서 금속모노리스 촉매체는 98%이상의 메탄의 전환율을 보여주었다. 생성물 가스에서 $CO_2/CO$의 비는 수증기/메탄의 반응물비가 증가할수록 수성가스화 반응에 의하여 증가됨을 알 수 있었다.

Oxidative Coupling of Herbicide Propanil and Its Metabolite, DCA(3,4-dichloroaniline) to Humic Monomers (제초제 Propanil 및 그 분해산물인 DCA(3,4-dichloroaniline)와 Humic Monomer들과의 산화적 짝지움반응)

  • Kwon, Tae-Dong;Kim, Jang-Eok
    • Applied Biological Chemistry
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    • v.41 no.5
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    • pp.384-389
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    • 1998
  • The herbicide propanil and its metabolite, DCA were incubated with oxidative catalysts in the presence or absence of humic monomers to evaluate the incorporation of them into humic substances. Propanil and DCA underwent little or no transformation by oxidatve catalysts in the absence of humic monomers. In the presence of humic monomers, the most effective co-substrate for transformation of propanil was syringic acid by laccase and HRP, that of DCA was catechol by laccase and HRP, and protocatechuic acid by birnessite. The transformation of DCA was the highest when it was incubated with catechol at pH 8.0 during 24 hrs by laccase, and with catechol at pH 3.0 during 2 hrs by HRP, and with protocatechuic acid at pH 5.0 during 2 hrs by birnessite. The DCA transformation increased with increasing concentration of humic monomers. The transformation of DCA was increased with about 5 times when it was incubated with lactase and birnessite together than lactase alone, but that of it was not effected when it was incubated with HRP and birnessite together. When DCA was incubated with dissolved organic carbon in the presence of oxidative catalysts, the transformation of it was not increased by laccase and birnessite but increased by HRP.

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Preparation of Monodispersed Crosslinked Polymer Beads (단분산상으로 가교된 고분자 비드의 합성)

  • 심상은;변재만;전종원;차윤종;최순자
    • Polymer(Korea)
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    • v.24 no.3
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    • pp.287-298
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    • 2000
  • In preparing micron-sized monodisperse polystyrene beads by dispersion polymerization, the conversion, and the particle size and its distribution were affected by the reaction temperature, concentration of the monomer, solvent and initiator, molecular weight and concentration of the steric stabilizer, amount of oxygen existing in the reactor, and an appropriate combination of these starting materials. Ethanol as a dispersing agent, styrene as a monomer, PVP as a steric stabilizer, AIBN as an initiator, DVB as a cross-linking agent and toluene as a co-solvent were the basic materials for the synthesis. The reaction rate and the conversion were increased with the reaction temperature and the amount of DVB from 1 to 4%, and the conversion was saturated after 10 hours of the reaction time. The optimum reaction recipe for the preparation of the monodisperse PS beads was 25% styrene monomer, 0.5% DVB, 25% toluene, 10-15% PVP, and 2 and 4% AIBN, thereby, 3.9~4 ${\mu}{\textrm}{m}$ and 3.4~9.3 ${\mu}{\textrm}{m}$ of polystyrene beads, respectively, were successfully synthesized.

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Gas Hydrate Production Using Porous Material (다공질 물질을 이용한 가스 하이드레이트 제조기술)

  • Kang, Seong-Pil;Seo, Yu-Taek;Chang, Won-Ho
    • 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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    • 2008.05a
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    • pp.595-596
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    • 2008
  • 가스 하이드레이트의 생성속도와 전환율을 높이며, 동시에 생성유도시간을 억제하기 위한 방법으로 다공질 물질을 활용하여 공극 내에 물을 함침시킨 후 가스와 반응시키는 제조방법을 개발하였다. 내용적 10 L 의 대용량 고압 반응기를 제작하여 실험을 수행하였으며, 장치 대형화에 따른 다공질 실리카겔의 다짐현상에 의한 발열제어 등에 대한 문제점은 특별히 나타나지는 않았다. 하이드레이트 형성을 위한 구동력이 높을수록 생성속도가 좋아지는 것을 확인하였다. 일반 벌크상 하이드레이트 제조법과 비교하여 매우 높은 생성속도 및 전환율, 거의 제거된 생성유도시간 등은 응용기술로 활용하기에 매우 바람직한 특성으로써 선택적인 가스분리, 가스저장 매체로 활용이 가능하다.

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The synthesis for glycerol carbonate using binary metal oxide catalyst (이원계 금속산화물 Zn-Al을 이용한 글리세롤카보네이트 합성)

  • Ryu, Young-Bok;Lee, Sun-Do;Kim, Yang-Do;Lee, Man-Sig
    • Proceedings of the KAIS Fall Conference
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    • 2011.12a
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    • pp.367-369
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    • 2011
  • 본 연구에서는 글리세롤과 우레아를 이용하여 글리세롤카보네이트를 합성하는 반응을 진행하였다. ZnO와 Zn-Al 이원계 금속 산화물 촉매를 제조하고, 제조되어진 촉매를 사용하여 글리세롤의 전환율과 글리세롤카보네이트의 수율을 확인하였고, Al의 첨가에 따른 촉매 특성의 분석과 글리세롤카보네이트 합성반응에서의 역할에 대해 확인하였다. 글리세롤카보네이트 합성 반응에서 ZnO를 단독으로 촉매를 사용한 경우보다 Zn-Al 혼합 산화물을 촉매로 사용하여 반응하였을 때, 부반응이 억제되어 전환율 및 수율이 증가함을 확인하였다.

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The effect of Fe on the $Ni_x-Fe_{1-x}/Al_2O_3$catalysts for $CO_2$ methanation of SNG process ($Ni_x-Fe_{1-x}/Al_2O_3$계 촉매의 함량이 $CO_2$ 메탄화반응에 미치는 영향)

  • Kang, Sukhwan;Ryu, Jaehong;Kim, Jinho;Lee, Sunki;Yoo, Youngdon;Byun, Changdae;Lim, Hyojun
    • 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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    • 2010.06a
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    • pp.117-117
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    • 2010
  • 석탄 가스화에서 유도된 합성가스는 합성반응 공정을 통하여 합성석유, 메탄올(& DME), 합성천연가스(SNG) 등의 다양한 화학원료를 제조할 수 있어 이의 활용이 점차적으로 확대될 것이다. 이 중 SNG 공정의 경우, 석탄가스화기에서 생산된 합성가스는 집진, 탈황, 수성가스전환($H_2$/CO 비를 조절), $CO_2$ 제거 등의 공정을 거쳐 메탄화 반응기로 유도되는데, 메탄화 반응에서 $CO_2$가 반응에 참여하면 탄소포집 및 저장(CCS)의 부담을 크게 줄일 수 있어 이에 대한 관심이 커지고 있다. 특히, 상업용으로 활용되고 있는 단열반응기를 직렬로 연결할 경우, 메탄화반응의 발열로 인한 반응기내의 온도 상승으로 $CO_2$가 생성되는데 이후의 2차 또는 3차의 단열반응기에서 $CO_2$ 수소화반응이 진행되면 최종 생성물인 메탄의 수율이 증가하며, 뿐만아니라 생성물 중 포함된 수소의 농도를 낮출 수 있는 장점을 가지게 된다. 따라서, 본 연구에서는 Ni계 촉매를 사용하여 풍부한 $H_2$ 분위기에서 Fe를 첨가하여 이의 함량이 $CO_2$ 수소화반응의 탄소 전환율과 생성되는 메탄의 수율에 미치는 영향을 고찰하였다.

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Bench Scale Performance Test of WGS and $CO_2$ PSA for $H_2$ Recovery from Syn Gas (합성가스로부터 수소회수를 위한 WGS 및 $CO_2$ PSA 성능평가)

  • Jeong, Seong-Jae;Cha, Jae-Jun;Kim, Young-Suk
    • 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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    • 2010.06a
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    • pp.206.1-206.1
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    • 2010
  • 폐기물 등을 열분해 가스화한 합성가스로부터 효과적으로 고순도의 수소를 회수하기 위하여 WGS(수성가스전환반응) 및 $CO_2$ 회수 PSA 공정을 적용하였다. 벤치스케일 열교환형 WGS반응기를 개발하여 기존 단열방식에 비하여 단순화한 반응시스템을 구축하였으며 출구 CO농도 4%대를 달성하였다. 또한 3베드로 구성된 벤치스케일의 $CO_2$ PSA운전을 수행한 결과, 2.5barg 흡착 및 진공재생단계를 적용하여 회수되는 $CO_2$의 농도가 95%이상, 회수율 80%이상을 기록하는 효율적인 $CO_2$ 회수공정을 개발하였다. 한편, 흡탈착 모사프로그램인 ADSIM을 통해서도 실험과 비교적 일치한 결과를 얻을 수 있었는데 향후 스케일업 설계자료 확보시 유용할 것으로 판단되었다.

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Selective Oxidation of Hydrogen Over Palladium Catalysts in the Presence of Carbon Monoxide: Effect of Supports (Pd 촉매상에서 일산화탄소 존재 하 수소의 선택적 산화반응: 담체 효과)

  • Kim, Eun-Jeong;Kang, Dong-Chang;Shin, Chae-Ho
    • Korean Chemical Engineering Research
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    • v.55 no.1
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    • pp.121-129
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    • 2017
  • Pd based catalysts were prepared by impregnating palladium precursor using incipient wetness method on $TiO_2$, $Al_2O_3$, $ZrO_2$, and $SiO_2$ and were applied for the selective oxidation of $H_2$ in the presence of CO. Their physicochemical properties were studied by X-ray diffraction (XRD), $N_2$-sorption, temperature programmed desorption of CO (CO-TPD) and (CO+$H_2O$)-TPD, temperature programmed reduction of CO (CO-TPR) and XPS a. The results of CO- and (CO+$H_2O$)-TPD showed the correlation between peak temperature of TPD and catalytic activities for $H_2$ and CO conversion. The $Pd/ZrO_2$ catalyst exhibited the highest conversion of $H_2$. The addition of $H_2O$ vapor promotes the conversion of $H_2$ and CO by inducing easy desorption of CO and $H_2$ in the competitive adsorption of $H_2O$, CO and $H_2$.