• 생명과학회지
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• 제23권11호
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• pp.1365-1370
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• 2013

약 염기성 이온교환 수지에 cellulase를 고정화하였고 고정화 cellulase는 흡착 특성이 Langmuir 흡착 등온선을 잘 따랐다. pH와 온도에 대한 효소 활성은 고정화 효소가 우수한 특성을 보였다. 열에 대한 효소 활성은 1차식으로 감소하였고 고정화 효소가 자유 효소에 비해 열 안정성이 우수하였다. 초기 속도법을 통해서 자유 효소와 고정화 효소의 Michaelis-Menten 속도 상수를 결정하였고 속도상수 Km은 고정화 효소가 큰 값을 나타내었다. 충진층 반응기에서 셀룰로스의 전환 공정을 재순환에 의해 측정하였다. 투입되는 셀룰로스의 유량 변화에 대한 셀룰로스의 변환을 연속 공정에서 조사하였다. 장기 운전의 성능을 평가하기 위해 7일 통한 연속공정을 실시하였고 고정화 효소는 48%의 활성을 유지하였다.

• 한국가스학회지
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• 제2권3호
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• pp.60-69
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• 1998

저온 플라즈마를 이용한 메탄 직접 전환반응은 진공에서 메탄만을 원료로 마이크로웨이브나 라디오 주파수(R.F)등의 에너지를 가하여 플라즈마 상태로 반응시켜 에틸렌, 에탄, 아세틸렌 등의 C2 화합물을 생성하는 방법이다. 이러한 직접적인 메탄 전환의 장점은 산소를 가하지 않으므로 산소에 의한 부생성물이 없는 점과 저온 플라즈마를 이용하므로 저에너지 공정이라는 것을 들 수 있다. 본 연구에서는 마이크로웨이브와 라디오 주파수(R.F)를 이용하여 저온 플라즈마 반응으로 메탄 전환반응을 수행하였고 일반적인 플라즈마 반응에 사용되는 관형반응기 외에도 독자적인 시리즈 반응기를 설계하여 성능실험을 수행하였다. 또한 플라즈마와 촉매를 이용한 반응실험을 수행 촉매의 영향을 확인하였다. 저온 플라즈마를 이용한 메탄 전환 반응의 특성을 분석한 자료는 공정의 실용화를 위한 반응기 설계 및 반응속도를 분석하기 위한 기초자료로 기대된다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제57권1호
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• pp.28-41
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• 2019

본 연구는 소듐냉각고속로 원형로 소듐-물 반응 압력완화계통의 성능 해석을 목적으로 한다. 증기발생기의 전열관 파단에 의한 대규모 물 누출 사고 발생 시, 증기발생기 전열관 내측의 물을 급수덤프탱크로 배출하고 전열관 외측의 소듐 및 반응생성물을 소듐덤프탱크로 배출 할 때 유체의 거동을 해석하여 계통 설계요건의 적절성을 평가하였다. 증기발생기 쉘 측의 액체와 중간열전달계통 내 소듐이 모두 배출되는데 소요되는 시간은 약 50초이고, 증기발생기 전열관 측의 급수가 모두 배출되는데 소요되는 시간은 약 2.5초로 계산되었다. 증기발생기와 중간열전달계통 내 유체가 덤프탱크로 배출되는 동안 전열관 측의 압력은 쉘 측의 압력보다 높게 유지되어 쉘 측의 소듐이 전열관 측으로 역류하는 현상은 없는 것으로 해석되었다. 본 연구의 결과는 SFR 원형로 소듐-물반응압력완화계통의 성능 평가에 대한 기초자료로 활용할 예정이다.

• 공업화학
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• 제22권6호
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• pp.653-657
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• 2011

대기압 플라즈마 반응기를 이용한 메탄과 이산화탄소의 전환처리로 수소와 일산화탄소로 구성된 합성가스를 제조하는 공정특성을 연구하였다. 유전체 격벽 방전방식의 플라즈마 반응기를 인가전력, 혼합가스의 구성비 및 사용된 반응기의 갯수 등의 공정변수들에 대하여 메탄과 이산화탄소의 전환율에 미치는 영향이 분석되었다. 인가전력의 공급에 따라 플라즈마 반응기 자체의 온도 상승이 일어나지만 반응기 온도 증가가 반응기체의 전환율 향상에 효과가 크지 않았다. 그러나 인가전력이 증가할수록 메탄과 이산화탄소의 전환율이 크게 증가하였다. 반응기체인 $CH_4/CO_2$ 비가 커질수록 $CH_4$의 전환율은 감소하나 $CO_2$의 경우는 증가하였다. 전체적으로 반응에 따른 $CH_4$의 전환율이 $CO_2$의 전환율보다 큰 경향성을 보인다.

• 공업화학
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• 제22권3호
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• pp.249-254
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• 2011

Ferroelectric의 강유전체 소구들을 충전한 원통형의 비열 방전 플라즈마 반응기를 설계 제작하였으며, 강유전체 층방전 구조를 구성하는 평판(20 mm 간격) 금속망 전극 사이에 직경 2.0 mm인 $SrBiTaO_9$ (SBT) 소구들을 위치시키고 고압의 교류 전원을 인가하였다. SBT 소구는 상온($25^{\circ}C$)에서 150, 큐리온도($335^{\circ}C$)에서 500의 유전상수를 가졌다. 플라즈마 반응기에서 오존 생성속도는 거의 인가전압의 증가에 비례하였으며, SBT 소구들이 충전된 경우, 20 kV 이상의 인가전압에서 오존 생성속도는 급격하게 증가하였다. 부코로나 방전에서 오존 생성속도가 정코로나 방전에서의 경우보다 높았다. 그러나 톨루엔 및 메틸렌클로라이드의 분해율은 생성된 오존 농도에 비례하여 증가하지 않았다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제61권2호
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• pp.226-233
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• 2023

To create an environmentally sustainable fuel with a low sulfur concentration, requires alternative sulfur removal methods. During the course of this study, a high surface gamma alumina-supported ZnO nanocatalyst with a ZnO/-Al₂O₃ ratio of 12% was developed and tested for its ability to improve the activity of the oxidative desulfurization (ODS) process for the desulfurization of kerosene fuel. Scanning electron microscopy (SEM) and Brunauer-Emmett-Teller (BET) were used to characterize the produced nanocatalyst. In a digital batch baffled reactor (20~80 min), the effectiveness of the synthesized nanocatalyst was tested at different initial concentrations of dibenzothiophene (DBT) of 300~600 ppm, oxidation temperatures (25~70 ℃), and oxidation periods (0.5, 1, and 2 hours). The baffles included in the digital baffled batch reactor resist the swirling of the reaction mixture, thus facilitating mixing. The ODS procedure yielded the maximum DBT conversion (95.5%) at 70 ℃ with an 80-minute reaction time and an initial DBT level of 600 ppm. The most precise values of kinetic variables were subsequently determined using a mathematical modelling procedure for the ODS procedure. The average absolute error of the simulation findings was less than 5%, demonstrating a good degree of agreement with the experimental results acquired from all runs. The optimization of the operating conditions revealed that 99.1% of the DBT can be removed in 140 minutes.

• 한국재료학회지
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• 제33권7호
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• pp.265-272
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• 2023

In this study, the synthesis of nitrobenzene was carried out using sulfated silica catalyst. The study delved into H₂SO₄/SiO₂ as a solid acid catalyst and the effect of its weight variation, as well as the use of a microwave batch reactor in the synthesis of nitrobenzene. SiO₂ was prepared using the sol-gel method from TEOS precursor. The formed gel was then refluxed with methanol and calcined at a temperature of 600 ℃. SiO₂ with a 200-mesh size was impregnated with 98 % H₂SO₄ by mixing for 1 h. The resulting 33 % (w/w) H₂SO₄/SiO₂ catalyst was separated by centrifugation, dried, and calcined at 600 ℃. The catalyst was then used as a solid acid catalyst in the synthesis of nitrobenzene. The weights of catalyst used were 0.5; 1; and 1.5 grams. The synthesis of nitrobenzene was carried out with a 1:3 ratio of benzene to nitric acid in a microwave batch reactor at 60 ℃ for 5 h. The resulting nitrobenzene liquid was analyzed using GC-MS to determine the selectivity of the catalyst. Likewise, the use of a microwave batch reactor was found to be appropriate and successful for the synthesis of nitrobenzene. The thermal energy produced by the microwave batch reactor was efficient enough to be used for the nitration reaction. Reactivity and selectivity tests demonstrated that 1 g of H₂SO₄/SiO₂ could generate an average benzene conversion of 40.33 %.

• KEPCO Journal on Electric Power and Energy
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• 제2권3호
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• pp.433-436
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• 2016

In the area of environmental chemistry of power plant, flow analysis of the reactor with built-in impeller is a very important part from the perspective of the improvement of the efficiency of the entire process. As a wide range of methods are being proposed for the analysis of the flow pattern within the reactor, this study analyzed the flow within the reactor according to the baffle structure (height) installed on the internal wall of the reactor in order to improve the reaction efficiency through the inducing of the up and down stirring with the reactor. As the results of the execution of the flow analysis for each of a diverse range of cases by utilizing the Computational Fluid Dynamics (CFD) method, it was possible to confirm that the flow is markdely improved by inducing the up and down stirring among the reactants within the reactor if the baffle is elevated to the level below the water surface. In particular, as the results of the analysis of the general cases in which the baffle is elevated all 4 steps and the cases in which the baffle is elevated only 2 steps, elevating the baffle only 2 steps achieve the same effect as the elevating of the baffle by 4 steps. Therefore, it was possible to expect to improve the efficiency with out the need to increase the use of electric power substantially if the outcomes of this study is applied to the actual sites of power plants in the future.

• 대한기계학회논문집B
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• 제33권9호
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• pp.709-717
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• 2009

Heat transfer rate is a very important factor for the performance of a steam reformer because a steam reforming reaction is an endothermic reaction. Coaxial cylindrical reactor is the reactor design which can improve the heat transfer rate. Temperature, fuel conversion and heat flux in the coaxial cylindrical steam reformer are studied in this paper using numerical method under various operating conditions. Langmuir-Hinshelwood model and pseudo-homogeneous model are incorporated for the catalytic surface reaction. Dominant chemical reactions are assumed as a Steam Reforming (SR) reaction, a Water-Gas Shift (WGS) reaction, and a Direct Steam Reforming (DSR) reaction. Although coaxial cylindrical steam reformer uses 33% less amount of catalyst than cylindrical steam reformer, its fuel conversion is increased 10 % more and its temperature is also high as about 30 degree. There is no heat transfer limitation near the inlet area at coaxial-type reactor. However, pressure drop of the coaxial cylindrical reactor is 10 times higher than that of cylindrical reactor. Operating parameters of coaxial cylindrical steam reformer are the wall temperature, the inlet temperature, and the Gas Hourly Space Velocity (GHSV). When the wall temperature is high, the temperature and the fuel conversion are increased due to the high heat transfer rate. The fuel conversion rate is increased with the high inlet temperature. However, temperature drop clearly occurs near the inlet area since an endothermic reaction is active due to the high inlet temperature. When GHSV is increased, the fuel conversion is decreased because of the heat transfer limitation and short residence time.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제48권5호
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• pp.556-560
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• 2010

부타디엔 고무 소재의 접착력을 향상시키기 위하여 대기압 표면개질방식을 적용시켰다. 평판형 플라즈마반응기의 최적의 반응조건을 구하기 위하여 반응기체(질소, 아르곤, 산소, 공기), 기체유량(30~100 mL/min), 플라즈마 처리시간(0~30초) 및 선처리제의 개질방법(GMA, 2-HEMA)을 변화시켜 실험하였다. 처리 전후의 소재의 표면변화는 SEM과 ATR-FTIR로 측정하였다. 기체의 유량과 처리시간이 증가함에 따라 접촉각이 감소하였고, 반응 기체는 공기로 유량 60 mL/min, 처리시간 5초 및 2-HEMA 첨가 선처리제를 사용하였을 때 최대의 접착박리강도를 나타내었다. 결과적으로 대기압식 평판형 플라즈마 처리방식으로 고무소재 표면의 젖음성과 접착박리강도가 개선되었음을 확인하였다.