• 제목/요약/키워드: Centrifugal separation

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싸이클론 재순환, 냉각공정을 이용한 공정가스 정제 연구 (Process gas purification using cyclone recirculation and cooling process)

  • 김주회;조우진;최영태;조영민;김상범
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제19권1호
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    • pp.25-33
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    • 2018
  • 화석 연료의 고갈과 온난화 현상으로 인해 새로운 에너지원에 대한 관심이 급증하고 있다. 그 중에서 바이오가스는 유기성 폐기물 및 바이오매스를 혐기성 소화과정인 가수분해(hydrolysis), 산발효(acidogenesis), 유기산발효(acetogenesis), 메탄발효(methanogenesis)의 단계를 거쳐 발생되기 때문에 친환경적인 에너지자원으로 각광받고 있다. 그러나 바이오가스는 기존의 정제설비로는 제거할 수 없는 높은 미세분진 및 수분 함량으로 인해, 직접연소, 도시가스, 자동차용 연료 등 효율적인 이용을 위해서 정제시스템이 필요하다. 따라서 본 연구는 미세분진과 수분을 동시에 제거할 수 있는 정제과정의 전처리 방법으로써 원심력을 이용하는 냉각공정을 설계하였다. 원심력을 이용하여 분진을 제거하는 Cyclone 내 외부에 열교환기와 ID fan을 구성하여 주입되는 가스를 어는점 이하로 냉각시킴으로써 물안개를 형성시켜 분진입자를 제거하고, 일부 가스를 ID fan을 이용하여 재순환시켜 제거하는 고효율 냉각제어공정을 개발하였다. 수분제거는 유량(25~150L/min) 및 상대습도(60~95%)의 조건에서 시험하였다. 수분제거율은 상대습도 $95{\pm}5%$일 때 평균 80.8%, 입자제거율은 입자크기 $2.5{\mu}m$에서 평균 99.78%의 제거효율을 보였고, 수분과 입자의 동시제거효율은 수분 70.86%, 입자 99.67%의 평균값을 보여주었다.

Bio-Solid의 탈수성 개선 및 감량화를 위한 초음파 적용 (Dewaterability Improvement and Volume Reduction of Bio-Solid using Ultrasonic Treatment)

  • 박철;하준수;김영욱
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제15권6호
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    • pp.4019-4023
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    • 2014
  • 이 연구에서는 하수 처리 시 발생하는 잉여슬러지의 탈수성을 증대시켜 탈수 후 최종슬러지 케이크를 감소시키기 위해 초음파 적용 가능성을 검토하였다. 이번 연구에서 사용된 슬러지는 하수처리장에서 직접 채취한 탈수 전 잉여슬러지이며 여기에 초음파 조사시간과 조사강도를 달리 가하여 탈수성 변형특성을 고찰하였다. 실내외 실험을 동시에 수행하였으며 각각 용량이 다른 세 개(7리터, 1톤, 7톤)의 처리조를 제작 활용하였다. 초음파 처리 시간과 처리강도에 따라 탈수성 및 감량화 판단 인자로 사용되는 CST와 점도의 변화를 측정하였다. 연구결과 초음파 조사시간이 길어질수록 원 시료의 CST가 증가하는 경향을 보였으나 조사한 슬러지에 응집제를 첨가할 경우 도리어 초음파 강도와 조사시간에 따른 CST가 아주 낮게 최고점의 20%까지 측정되었다. 초음파에 의한 점도 변화는 최고점의 40%까지 감소하였다. 또한 원심력에 따른 슬러지의 침하를 분석하였는데 초음파를 가하고 응집제를 첨가한 슬러지의 초기 침하속도가 더 빠르며, 최종침하량에도 더 빨리 도달한 것으로 나타났다. 연구결과 초음파 조사시간과 초음파 강도가 탈수성에 큰 영향을 주는 것으로 나타났으며 연구결과를 현장에 도입할 경우 잉여슬러지의 탈수능 향상과 최종 탈수케이크 감량화에 유용하게 사용될 수 있을 것으로 기대된다. 가능성 평가를 위하여 대형 처리조를 처리장에 설치 운영하여 탈수케이크의 CST 및 함수율 변화를 고찰하였으며 실험실과 유사한 결과(최고 50% 감소)를 도출하였다.

활락탕이 관절염 백서의 염증과 간에 미치는 영향 (Study for Whuallak-tang to Influence the Inflammation and Liver of the Rat with Arthritis)

  • 임광순;김연섭
    • 동의생리병리학회지
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    • 제18권3호
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    • pp.819-824
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    • 2004
  • The purpose of this study is to observe the effect of Whuallak-tang on the inflammation and Liver of the Rat with Arthritis, and to demonstrate its efficiency as well as its safety, Have the each group eat a saline solution, 72mg of Whuallak-tang and 144mg of Whuallak-tang respectively at the same time once a day during a week. After a week, check if there is edema and count the number of leukocyte. Measure total protein and bilirubin, GOT and GPT after extracting serum through centrifugal separation. Right plantat edema occurred much less in sample A and sample B compared to control group. The number of leukocyte of sample A and sample B decreased remarkably compared to control group. The amount of total protein in serum decreased only in sample B group compared to control group. The amount of total bilirubin in serum has no change in both sample A group and sample B group compared to control group. The amount of GOT in serum decreased in both sample A and sample B group compared to control group, but it has no meaning. The amount of GPT in serum decreased remarkably in both sample A and sample B group compared to control group. As a result it was proved that Whualk-tang is good as antiphlogistic of infalmmation of Rat with Arthritis and doesn't bad effect on the liver. Therefore it can be used fot healing Arthritis.

ZnO를 담지한 TMA-A 제올라이트 나노결정의 제조 (Fabrication of ZnO incorporated TMA-A zeolite nanocrystals)

  • 이석주;임창성;김익진
    • 한국결정성장학회지
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    • 제17권6호
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    • pp.238-244
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    • 2007
  • 수열합성법으로 합성 제조한 TMA-A 제올라이트 내부에 이온교환법을 이용하여 나노사이즈의 ZnO 결정을 성공적으로 담지하였다. TMA-A 제올라이트의 최적 합성 조성비로는 $Al(i-pro)_3$:2.2 TEOS:2.4 TMAOH:0.3 NaOH:200 $H_2O$으로 된 용액이었다. ZnO를 담지시킨 TMA-A 제올라이트의 합성을 위하여 0.3g의 TMA-A 제올라이트와 5mol의 $ZnCl_2$ solution을 사용하였다. 각각의 시료를 혼합, 교반, 원심분리, 건조의 과정을 거쳐서 준비한 ZnO를 담지시킨 TMA-A 제올라이트 precursor를 $400{\sim}600^{\circ}C$에서 3시간 동안 열처리하였다. TMA-A 제올라이트의 결정화 과정을 X-ray diffraction (XRD)을 이용하여 분석하였으며, Brunaur-Emett-Teller(BET) 비표면적을 측정하였다. 또한, 온도와 시간에 따른 입자의 형상이나 크기를 scanning electron microscopy(SEM), transmission electron microscopy(TEM) 및 입도분석을 통하여 관찰하였다.

회전하는 나선형 미니채널 카트리지를 이용한 미세입자 정렬 (Alignment of Microbeads Using Spinning Helical Minichannel Cartridge)

  • 김수빈;비빈프라사드;김중경
    • 한국가시화정보학회지
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    • 제14권3호
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    • pp.38-45
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    • 2016
  • Separation of particles based on different sizes, detection of pathogenic bacteria and isolation of leukocytes from whole blood are typical applications of spiral or helical microchannels. The present study focuses on developing a CD4+ T-cell counting device for monitoring HIV/AIDS patients with the aid of a helical minichannel used for a sample cartridge. For the experiment, $10{\mu}m$ sized microbeads were used for visualization with a fluorescence imaging system. Alignment of microbeads was investigated in a stationary and spinning sample cartridge filled with glycerol-water mixtures of different densities. The helical minichannel was spun using a DC motor controlled by an Arduino board with a Bluetooth shield. It was found that when the sample cartridge was made stationary, no bead alignment was achieved for a medium with density (0% and 20% glycerol) lower than that of the beads, but when it was spun at 2000-3000 rpm for 1-4 min, an alignment was obtained at the top of the channel facilitating optical detection and enumeration of those microbeads. Since an alignment of microbeads was achieved for a medium with density as that of blood plasma, the same approach can be applied for aligning and counting CD4+ T-lymphocytes in whole blood samples collected from patients.

Various Types and Manufacturing Techniques of Nano and Micro Capsules for Nanofood

  • Kim, Dong-Myong
    • Journal of Dairy Science and Biotechnology
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    • 제24권1호
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    • pp.53-63
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    • 2006
  • Nano and micro capsulation (NM capsulation) involve the incorporation for nanofood materials, enzymes, cells or other materials in small capsules. Since Kim D. M. (2001) showed that a new type of food called firstly the name of nanofood, which means nanotechnology for food, and the encapsulated materials can be protected from moisture, heat or other extreme conditions, thus enhancing their stability and maintaining viability applications for this nanofood technique have increased in the food. NM capsules for nanofood is also utilized to mask odours or tastes. Various techniques are employed to form the capsules, including spray drying, spray chilling or spray cooling, extrusion coating, fluidized bed coating, liposome entrapment, coacervation, inclusion complexation, centrifugal extrusion and rotational suspension separation. Each of these techniques is discussed in this review. A wide variety of nanofood is NM capsulated - flavouring agents, acids, bases, artificial sweeteners, colourants, preservatives, leavening agents, antioxidants, agents with undesirable flavours, odours and nutrients, among others. The use of NM capsulation for sweeteners such as aspartame and flavors in chewing gum is well known. Fats, starches, dextrins, alginates, protein and lipid materials can be employed as encapsulating materials. Various methods exist to release the ingredients from the capsules. Release can be site-specific, stage-specific or signaled by changes in pH, temperature, irradiation or osmotic shock. NM capsulation for the nanofood, the most common method is by solvent-activated release. The addition of water to dry beverages or cake mixes is an example. Liposomes have been applied in cheese-making, and its use in the preparation of nanofood emulsions such as spreads, margarine and mayonnaise is a developing area. Most recent developments include the NM capsulation for nanofood in the areas of controlled release, carrier materials, preparation methods and sweetener immobilization. New markets are being developed and current research is underway to reduce the high production costs and lack of food-grade materials.

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주름필터를 적용한 CYBAGFILTER®의 여과성능 특성 (Dust Filtration Characteristics of Pleated Filter Bags Installed in CYBAGFILTER®)

  • 박영옥;노학재;이영우
    • 한국대기환경학회지
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    • 제24권4호
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    • pp.483-491
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    • 2008
  • The filtration characteristics of $CYBAGFILTER^{(R)}$ unit with pleated filter bags were evaluated by comparing the performance of the unit with the lower part of cyclone shape with that of the unit with conventional lower part. Results from the test were also compared with those from the previous research with the $CYBAGFILTER^{(R)}$ in which round filter bags were installed. $CYBAGFILTER^{(R)}$ is the unit which combines the centrifugal separation mechanism and the fabric filtration mechanism in a single unit for efficient removal of particulate matters. The pleated filter bags are made of pleated fabric with an extension of the filtration area about 3 times compared with the conventional round filter bags. The results from the test using pleated filter bags showed an overall collection efficiency of over 99.9% regardless of the shape of lower part installed. When the lower part of cyclone shape was installed, the filter cleaning interval was over 2 times longer compared with that when the conventional lower part was installed. At the same conditions of filtration velocity and filter pressure drop, the $CYBAGFILTER^{(R)}$ with the lower part of cyclone shape, in which the pleated filter bags are installed, can be operated with a flow rate of round 3 times higher than that with conventional round filter bags.

pH, 온도, 단백질함량에 따른 돼지혈장 단백질의 보수력 변화 (Effects of pH, Temperature, and Protein Content on Water Binding Capacity of Hog Plasma Protein)

  • 김주봉;이영현
    • 한국식품영양과학회지
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    • 제18권2호
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    • pp.195-198
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    • 1989
  • 도축장에서는 폐기되는 돼지 혈액으로부터 혈장을 분리하여, pH, 온도, 단백질함량에 따른 혈장 단백질 보수력의 변화를 조사하였다. 돼지 혈액으로부터 혈장분리는 1400g-force에서 가장 좋았다. 단백질 농도가 5%인 혈장액을 $85^{\circ}C$에서 30분간 가열하였을 때 pH가 증가함에 따라 혈장단백질보수력은 급격히 증가하다가 pH 7 이후에는 완만한 증가를 나타냈다. 단백질 농도가 5%이고 pH 7인 혈장액에서의 보수력은 gel화 온도가 높을수록 짧은 시간 내에 높은 보수력을 나타냈으며 가열 초기에 급격히 증가하다가 일정 가열 시간 이후에는 큰 변화를 나타내지 않았다. pH가 7인 혈장액을 $85^{\circ}C$에서 30분간 가열하였을 때 혈장 단백질의 농도가 증가함에 따라 단위 단백질 무게당 보수력은 감소하였다.

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소형 송풍기 소음의 음향학적 상사성에 관한 연구 (Acoustical Similarity for Small Cooling Fans Revisited)

  • 김용철;진성훈;이승배
    • 한국소음진동공학회:학술대회논문집
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    • 한국소음진동공학회 1995년도 춘계학술대회논문집; 전남대학교, 19 May 1995
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    • pp.196-201
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    • 1995
  • The broadband and discrete sources of sound in small cooling fans of propeller type and centrifugal type were investigated to understand the turbulent vortex structures from many bladed fans using ANSI test plenum for small air-moving devices (AMDs). The noise measurement method uses the plenum as a test apparatus to determine the acoustic source spectral density function at each operating conditions similar to real engineering applications based on acoustic similarity laws. The characteristics of fans including the head rise vs. volumetric flow rate performance were measured using a performance test facility. The sound power spectrum is decomposed into two non-dimensional functions: an acoustic source spectral distribution function F(St,.phi.) and an acoustic system response function G(He,.phi.) where St, He, and .phi. are the Strouhal number, the Helmholtz number, and the volumetric flow rate coefficient, respectively. The autospectra of radiated noise measurements for the fan operating at several volumetric flow rates,.phi., are analyzed using acoustical similarity. The rotating stall in the small propeller fan with a bell-mouth guided is mainly due to a leading edge separation. It creates a blockage in the passage and the reduction in the flow rate. The sound power levels with respect to the rotational speeds were measured to reveal the mechanisms of stall and/or surge for different loading conditions and geometries, for example, fans installed with a impinging plate. Lee and Meecham (1993) studied the effect of the large-scale motions like impinging normally on a flat plate using Large-Eddy Simulation(LES) and Lighthill's analogy.[ASME Winter Annual Meeting 1993, 93-WA/NCA-22]. The dipole and quadrupole sources in the fans tested are shown closely related to the vortex structures involved using cross-correlations of the hot-wire and microphone signals.

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1축 회전판형 UF 모듈의 투과모델 및 Oil Emulsion 분리 특성 (Flux Model of One-shaft Rotary Disc UF Module for the Separation of Oil Emulsion)

  • 김제우;노수홍
    • 멤브레인
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    • 제6권2호
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    • pp.86-95
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    • 1996
  • 본 연구에서는1축 회전판형 한외여과막 모듈의 순수 투과율 예측모델과 기름 에멀션의 분리 특성 및 투과율 예측모델을 유도하였다. 1축 RDM은 한외여과막(UOP사, 직경 0.22m)으로 제작된 회전판막을 장착하여 $25^{\circ}C$에서 압력, 각속도($\omega$), 농도 변화에 따라 분리특성을 조사하였다. 회전판막의 각속도가 0에서 52.36rad/s로 증가할수록 회전판내 유체가 받는 원심력에 의한 압력 강하와 분리막 표면의 미끄럼 흐름에 의한 압력 강하로 순수 투과율은 최대 각속도에서 3.9% 감소하였다. 원심력과 미끄럼 흐름에 의한 압력 강하는 선속도(${\omega}r$)의 자승에 비례하였다. 회전판의 각속도가 52.36에서 2.62rad/s로 감소할 때 5% 절삭유의 투과율은 30.16% 감소하였고 농도가 낮을수록 막회전과 투과율에 미치는 영향은 적었다. 절삭유의 투과율(J; $kg/m^{2} \cdot s$)은 회전에 의한 압력 강하를 고려한 유효압력차($\Delta P_{T}$ ; Pa), 벌크농도($C_{B}$; %), 선속도($\omega$r; m/s) 등에 영향을 받으며 실험 결과에 저항 모델을 적용하여 다음과 같은 식을 유도하였다.

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