• 제목/요약/키워드: Chemical kinetics

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농후 연소 추진제의 Soot 생성 특성에 관한 연구 (Study of Soot Formation in Fuel Rich Combustion)

  • 유정민;이창진
    • 한국추진공학회:학술대회논문집
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    • 한국추진공학회 2007년도 제28회 춘계학술대회논문집
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    • pp.143-147
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    • 2007
  • 케로신과 디젤은 단일 구성물이 아닌 여러 가지 탄화수소 연료로 이루어진 혼합연료이며 화학반응 메커니즘에 대한 모델링이 매우 어려운 실정이다. 본 연구에서는 Dagaut가 개발한 298 화학종, 2352 화학반응 단계를 이용하였으며 완전혼합반응기 연소모델을 적용하여 농후 연소 비평형 화학 반응을 계산하였다. 또한 Frenklach의 soot 모델을 적용하여 soot 생성 연구를 수행하였으며 Dagaut의 화학반응 모델에 Appel이 제안한 화학 반응 단계를 추가하여 케로신과 디젤 연료에 대한 soot 모사를 가능하게 하였으며 수정된 모델은 간단한 soot 반응 메커니즘을 사용하였음에도 불구하고 soot 생성 예측이 가능하였다.

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반응성 염료(Reactive Red 218)의 염석결정화계에서의 결정화 속도 (Crystallization Kinetics of Reactive Dye(Reactive Red 218) in Salting-out Crystallization System)

  • 한현각;강혜진;이종훈
    • Korean Chemical Engineering Research
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    • 제48권6호
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    • pp.712-716
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    • 2010
  • 염석결정화란 제 3의 성분을 가하여 혼합용매로 만들어 용질의 용해도를 저하시키는 방법으로 염료 용액으로부터 염료 결정화에 염석결정화를 이용하였다. 이번 연구에서 반응성 염료(Reactive Red 218)의 용해도와 결정화 속도를 연구하였다. 그 결과 염료 용액의 용해도는 KCl 농도가 높을수록 용해도가 낮아지는 것을 확인할 수 있었다. 또한 연속식 결정화기에서 반응성 염료(Reactive Red 218)에 대한 결정화 속도식은 결정 성장 속도 $G=6.864{\times}10^{-5}{\Delta}C^{1.207}$와 핵 생성속도 $B^0=4.8{\times}10^{22}{\Delta}C[1.1{\times}10^{-13}+{({\Delta}C)}^{0.7}{M_T}^2]$의 실험식으로 표현할 수 있다.

Dependence of an Interfacial Diels-Alder Reaction Kinetics on the Density of the Immobilized Dienophile: An Example of Phase-Separation

  • Min, Kyoung-Mi;Jung, Deok-Ho;Chae, Su-In;Kwon, Young-Eun
    • Bulletin of the Korean Chemical Society
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    • 제32권5호
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    • pp.1679-1684
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    • 2011
  • Interfacial reactions kinetics often differ from kinetics of bulk reactions. Here, we describe how the density change of an immobilized reactant influences the kinetics of interfacial reactions. Self-assembled monolayers (SAMs) of alkanethiolates on gold were used as a model interface and the Diels-Alder reaction between immobilized quinones and soluble cyclopentadiene was used as a model reaction. The kinetic behavior was studied using varying concentrations of quinones. An unusual threshold density of quinones (${\Gamma}_c$ = 5.2-7.2%), at which the pseudo-first order rate constant started to vary as the reaction progressed, was observed. This unexpected kinetic behavior was attributed to the phase-separation phenomena of multi-component SAMs. Additional experiments using more phase-separated two-component SAMs supported this explanation by revealing a significant decrease in ${\Gamma}_c$ values. When the background hydroxyl group was replaced with carboxylic or phosphoric acid groups, ${\Gamma}_c$ was observed at below 1%. Also, more phase-separated thermodynamically controlled SAMs produced a lower critical density (3% < ${\Gamma}_c$ < 4.9%) than that of the less phaseseparated kinetically controlled SAMs (6.5% < ${\Gamma}_c$ < 8.9%).

Kinetics of nitrification and acrylamide biodegradation by Enterobacter aerogenes and mixed culture bacteria in sequencing batch reactor wastewater treatment systems

  • Madmanang, Romsan;Jangkorn, Siriprapha;Charoenpanich, Jittima;Sriwiriyarat, Tongchai
    • Environmental Engineering Research
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    • 제24권2호
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    • pp.309-317
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    • 2019
  • This study evaluated the kinetics of acrylamide (AM) biodegradation by mixed culture bacteria and Enterobacter aerogenes (E. aerogenes) in sequencing batch reactor (SBR) systems with AQUASIM and linear regression. The zero-order, first-order, and Monod kinetic models were used to evaluate the kinetic parameters of both autotrophic and heterotrophic nitrifications and both AM and chemical oxygen demand (COD) removals at different AM concentrations of 100, 200, 300, and 400 mg AM/L. The results revealed that both autotrophic and heterotrophic nitrifications and both AM and COD removals followed the Monod kinetics. High AM loadings resulted in the transformation of Monod kinetics to the first-order reaction for AM and COD removals as the results of the compositions of mixed substrates and the inhibition of the free ammonia nitrogen (FAN). The kinetic parameters indicated that E. aerogenes degraded AM and COD at higher rates than mixed culture bacteria. The FAN from the AM biodegradation increased both heterotrophic and autotrophic nitrification rates at the AM concentrations of 100-300 mg AM/L. At higher AM concentrations, the FAN accumulated in the SBR system inhibited the autotrophic nitrification of mixed culture bacteria. The accumulation of intracellular polyphosphate caused the heterotrophic nitrification of E. aerogenes to follow the first-order approximation.

농후 연소 가스발생기의 비평형 연소 화학반응 모델링 (Modeling of Non-Equilibrium Kinetics of Fuel Rich Combustion in Gas Generator)

  • 유정민;이창진
    • 한국항공우주학회지
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    • 제34권7호
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    • pp.89-96
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    • 2006
  • 액체 로켓의 가스발생기의 연소 온도는 터빈 깃의 열 손상을 방지하기 위하여 1,000K 이하로 유지되며 이를 위하여 농후 연소 또는 산화제 과다 연소를 유지한다. 이러한 이유로 연소는 비평형 화학반응이 주로 발생하며 연소반응을 예측하기가 매우 어렵다. 한편 케로신은 여러 가지 탄화수소 연료로 이루어진 혼합연료로 화학반응 메커니즘에 대한 모델이 매우 어려운 실정이다. 본 연구에서는 Dagaut가 개발한 207 화학종, 1592 화학반응 단계를 이용하였으며 완전혼합반응기 연소모델을 적용하여 계산하였다. 계산결과와 실험결과를 비교하여 보면 사용된 화학반응 기구가 검댕 예측을 하지 않고 있음에도 불구하고 계산 결과는 연소가스 온도 뿐 아니라 가스 물성치 등을 매우 잘 예측하고 있음을 확인하였다.