• 제목/요약/키워드: Dynamic adsorption

검색결과 104건 처리시간 0.026초

The Transport of Radionuclides Released From Nuclear Facilities and Nuclear Wastes in the Marine Environment at Oceanic Scales

  • Perianez, Raul
    • 방사성폐기물학회지
    • /
    • 제20권3호
    • /
    • pp.321-338
    • /
    • 2022
  • The transport of radionuclides at oceanic scales can be assessed using a Lagrangian model. In this review an application of such a model to the Atlantic, Indian and Pacific oceans is described. The transport model, which is fed with water currents provided by global ocean circulation models, includes advection by three-dimensional currents, turbulent mixing, radioactive decay and adsorption/release of radionuclides between water and bed sediments. Adsorption/release processes are described by means of a dynamic model based upon kinetic transfer coefficients. A stochastic method is used to solve turbulent mixing, decay and water/sediment interactions. The main results of these oceanic radionuclide transport studies are summarized in this paper. Particularly, the potential leakage of 137Cs from dumped nuclear wastes in the north Atlantic region was studied. Furthermore, hypothetical accidents, similar in magnitude to the Fukushima accident, were simulated for nuclear power plants located around the Indian Ocean coastlines. Finally, the transport of radionuclides resulting from the release of stored water, which was used to cool reactors after the Fukushima accident, was analyzed in the Pacific Ocean.

활성슬러지 하수처리장에 유입된 Polycyclic Aromatic Hydrocarbons의 농도분포를 예측하기 위한 수학적 모형의 개발 (A Mathematical Model for Prediction of the Fats of Polycyclic Aromatic Hydrocarbons in Activated Sludge Processes : Steady State and Dynamic Simulation)

  • 고광백;벌소폴맥
    • 대한토목학회논문집
    • /
    • 제10권4호
    • /
    • pp.173-184
    • /
    • 1990
  • 본 연구에서는 활성슬러지 하수처리장에 유입된 PAHs의 일종인 anthracene을 대상으로 이의 농도분포, 물리적 혹은 생물학적 변환을 예측하기 위한 수학적 모형을 제안하였다. 이 수학적 모형은 유입 anthracene의 volatilization, biodegradation 및 adsorption/desorption과 같은 반응을 고려한 5개의 연립미분방정식으로 구성되어 있으며, 이들에는 7개의 kinetic rate constants와 18개의 input variables를 포함하고 있다. Steady state simulation의 결과 유입된 anthracene은 1차 침전지에서의 슬러지 배출로 인하여 약 33%가 포기조에서 발생한 volatilization에 의하여 약 61%가 제거되어, 총괄적인 anthracene의 제거율은 약 97%정도이었다. Dynamic simulation의 결과로 본 연구대상 system의 경우에 system이 steady state에 도달하는 시간은 약 160시간 정도로 예측되었다. 이와 아울러 본 연구에서 제안된 수학적 모형의 활용 가능성이 각종 simulation의 결과로 비교적 구체적으로 규명되었다.

  • PDF

Ni Nanoparticle-Graphene Oxide Composites for Speedy and Efficient Removal of Cr(VI) from Wastewater

  • Wang, Wan-Xia;Zhao, Dong-Lin;Wu, Chang-Nian;Chen, Yan;Oh, Won-Chun
    • 한국재료학회지
    • /
    • 제31권6호
    • /
    • pp.345-352
    • /
    • 2021
  • In this study, Ni nanoparticle supported by graphene oxide (GO) (Ni-GO) is successfully synthesized through hydrothermal synthesis and calcination, and Cr(VI) is extracted from aqueous solution. The morphology and structure of Ni-GO composites are characterized by scanning electron microscopy (SEM), trans mission electron microscopy (TEM), X-ray diffraction (XRD) and X-ray photoelectron spectroscopy (XPS). High-resolution transmission electron microscopy (HRTEM) and XRD confirms the high dispersion of Ni nanoparticle after support by GO. Loading Ni on GO can obviously enhance the stability of Ni-GO composites. It can be calculated from TGA that the mass percentage of Ni is about 60.67 %. The effects of initial pH and reaction time on Cr(VI) removal ability of Ni-GO are investigated. The results indicate that the removal efficiency of Cr(VI) is greater than that of bared GO. Ni-GO shows fast removal capacity for Cr(VI) (<25 min) with high removal efficiency. Dynamic experiments show that the removal process conforms to the quasi-second order model of adsorption, which indicates that the rate control step of the removal process is chemical adsorption. The removal capacity increases with the increase of temperature, indicating that the reaction of Cr(VI) on Ni-GO composites is endothermic and spontaneous. Combined with tests and characterization, the mechanism of Cr(VI) removal by rapidly adsorption on the surface of Ni-GO and reduction by Ni nanoparticle is investigated. The above results show that Ni-GO can be used as a potential remediation agent for Cr(VI)-contaminated groundwater.

CFD모사기법을 이용한 가스 여과기 성능 해석 (Analysis of a Gas Mask Using CFD Simulation)

  • 전락영;권기현;윤순민;박명규;이창하;오민
    • Korean Chemical Engineering Research
    • /
    • 제57권4호
    • /
    • pp.475-483
    • /
    • 2019
  • 화학적 무기 중 혈액작용제는 전자전달계 내 효소의 철 이온과 반응하고 세포호흡을 정지시켜 사망을 초래한다. 혈액작용제는 활성탄의 미세공보다 분자크기가 작아 화학적 흡착이 유일한 제독방법이다. 본 연구는 SG 생활안전에서 개발한 SG-1 가스 여과기를 이용하여 혈액작용제 시아노겐 클로라이드(CK) 가스의 유입에 따른 유동해석을 수행하였다. 구리, 은, 아연 및 몰리브데늄 이온이 첨착된 ASZM TEDA 활성탄을 적용하여 가스 여과기 제작 시험 규정에 따라 화학적 흡착 모사를 수행하였으며 흡착 Kinetic을 적용하기 위해 선 수행된 흡착 베드에서 CK 가스 흡착 실험 결과를 분석하였다. 화학적 흡착을 통해 발생되는 가스 여과기 내부 압력강하 및 가스 흡착 질량 등 주요 변수의 동적거동을 예측하였다. CFD에서 다공성 물질을 적용할 때 사용하는 Ergun 방정식 대신 Granular와 Packed bed를 사용하여 활성탄 적용 가능 결과를 확인하였으며 시간에 따른 흡착 및 유속에 따른 흡착의 유동 해석에 대한 동적 모사를 수행하였다.

고농도 도공액의 유동특성에 관한 연구(제2보) - 유동성 조절제가 고전단 점도 및 동적 침투특성에 미치는 영향 - (Studies on Rheological Properties of High Solid Coating Colors(Part 2) - Effect of Rheology Modifiers on High-Shear Viscosity and Dynamic Penetration Behavior -)

  • 유성종;조병욱;이용규
    • 펄프종이기술
    • /
    • 제43권3호
    • /
    • pp.121-127
    • /
    • 2011
  • This study used two types of rheology modifiers including an alkali-swellable emulsion (ASE) and an surface-adhesion emulsion (SAE) to elucidate their effects on high shear viscosity and dynamic penetration behavior among the flow properties of high solids coating. Since rheology under high shear and dynamic penetration behavior significantly affect the quality of coated paper in case of high solids coating, it is very important to examine the variations in rheology of high solids coating color by rheology modifier. It was found that the high solids coating color prepared with the SAE type showed superior dynamic penetration behavior and high shear viscosity than that with the ASE type rheology modifier.

Probe and Matrix Diffusion of Polystyrene Particle and Labeled Polyallylamine Hydrochlorate

  • Choi, Young-Wook;Sohn, Dae-Won
    • 한국고분자학회:학술대회논문집
    • /
    • 한국고분자학회 2006년도 IUPAC International Symposium on Advanced Polymers for Emerging Technologies
    • /
    • pp.205-205
    • /
    • 2006
  • Adsorption behaviors of positively charged matrix (PAH) onto negatively charged probe (sulfate PS particle) were investigated using DLS (dynamic light scattering) and FPR (fluorescence photobleaching recovery) as view points of matrix and salt concentration. The system experienced sharp decrease of diffusion (flocculation) at dilute condition while the system underwent gradual decrease of diffusion above semi-dilute concentration. With FPR and viscometry experiments, we revealed the probe behaviors in polyelectrolyte solution were strongly affected by the coil overlap concentration (0.5 g/L PAH concentration).

  • PDF

막물질 이동의 이론적 고찰 (Theoretical Overview of Membrane Transport)

  • Park, Young
    • 멤브레인
    • /
    • 제3권3호
    • /
    • pp.94-107
    • /
    • 1993
  • Many researchers have discussed how membrane performance can be enhanced through an understanding of polymer science and engineering. The understandings of transport in porous membrane are used to achieve the isolation of certain components from mixtures. Particular emphasis is placed on the applicability of membrane separations for the isolation of macromolecules[1]. An awareness of membrane structure characteristics is required for the rational design of membranes for specific and/or new applications. This understanding rests on the knowledge of fields such as polymer thermodynamics[2], polymer adsorption [3, 4], diffusion in polymers[5, 6], reaction mechanism[7], and the dynamic behavior[8, 9] of polymer in porous membrane.

  • PDF

산 처리 및 LiOH 첨착 활성탄에서 이산화탄소의 흡착 특성에 대한 연구 (Study of CO2 Adsorption Characteristics on Acid Treated and LiOH Impregnated Activated Carbons)

  • 한재욱;김대중;강민;김진원;김지만;이재의
    • 공업화학
    • /
    • 제16권3호
    • /
    • pp.312-316
    • /
    • 2005
  • 본 연구에서는 원시 활성탄에 질산을 이용한 산 처리 또는 LiOH를 첨착한 후, 이에 대한 이산화탄소의 흡착 특성을 수분의 공존 유, 무 상태에서 고정층 파과 실험을 통해 평가하였다. 질산 처리 및 LiOH 첨착에 따른 활성탄의 표면 성상 및 물리, 화학적 특성은 SEM, EDS, 질소 흡착, FTIR, XRD를 이용하여 고찰하였다. 질산 처리로 인해 원시 활성탄의 비표면적은 감소하였지만 활성탄 표면에서 산소 함량은 증가하였으며, 질산의 산화 반응으로 활성탄 표면에 탄소 및 산소 외에 질소를 포함한 새로운 관능기가 생성되었다. LiOH 첨착으로 인한 비표면적의 감소 폭은 질산 처리한 활성탄이 원시 활성탄에 비해 작게 나타났다. LiOH를 2 wt% 이상으로 첨착하면 상당 부분의 LiOH가 활성탄 세공 내부에 들어가지 못하고 외부 표면에 존재하였다. 고정층 파과 실험을 통해 질산 처리 및 LiOH 첨착량 증가에 따라 활성탄의 이산화탄소 흡착 성능은 향상되었다. 또한 공급가스 내에 수분이 공존함에 따라 이산화탄소 흡착량이 증가하였다. LiOH가 첨착된 활성탄에서 이산화탄소 흡착 후 LiOH는 화학반응에 의해 $Li_2CO_3$로 전환함을 확인하였다.

SMB 공정을 이용한 폐기 TNT와 RDX 혼합 용액의 분리 (Separation of Waste TNT and RDX Mixture Using SMB Process)

  • 오동훈;김선희;이근득;안익성;이창하
    • 청정기술
    • /
    • 제23권2호
    • /
    • pp.163-171
    • /
    • 2017
  • 최근 폐 탄약의 회수를 통한 고에너지 물질의 재활용 및 재사용에 대한 연구가 선진국을 중심으로 활발히 진행되고 있다. 본 연구에서는 재활용 기술응용의 일환으로, 폐 탄약 처리 중 나오는 TNT와 RDX 혼합물을 모사이동층(SMB) 공정을 통해 효율적으로 분리하는 실험과 이에 대한 동적 모사를 수행하였다. SMB 공정의 운전 영역을 설정하기 위하여 혼합용액의 유속변화에 따른 각 물질의 체류시간을 HPLC로 측정하였으며, 모멘트 모델을 이용하여 흡착 컬럼에서 각 물질의 흡착평형을 분석하였다. 흡착 평형과 SMB 운전 삼각법을 통하여 4개의 운전 영역을 결정하였다. 결정된 운전 영역에서 아세토나이트릴과 물이 6:4와 1:1로 구성된 2가지 용매에 대해 SMB 공정을 이용한 분리 실험을 수행하였다. SMB 공정의 운전 조건 변화에 따른 순도, 회수율, 생산성, 용매소비량 등의 4가지 성능 지수를 평가하였다. 또한 SMB 공정에 대한 수학적 모델을 통하여 공정의 동적 모사를 수행하여 실험의 결과와 비교하였다. SMB 공정을 통해 100% 순도의 TNT와 RDX를 얻을 수 있었으며, 동적 모사 결과는 실험 결과와 잘 일치하여 공정 동적 거동 예측과 공정 설계에 적용할 수 있음을 확인하였다.

Equilibria and Dynamics of Toluene and Trichloroethylene onto Activated Carbon Fiber

  • Park, Jee-Won;Lee, Young-Whan;Choi, Dae-Ki;Lee, Sang-Soon
    • 청정기술
    • /
    • 제8권2호
    • /
    • pp.93-99
    • /
    • 2002
  • Adsorption dynamics for toluene and trichloroethylene with an isothermal fixed bed of activated carbon fiber were investigated. Equilibrium isotherms were measured by a static method for toluene and trichloroethylene onto activated carbon fiber at temperatures of 298, 323, and 348 K and pressure up to 3 kPa for toluene and 6 kPa for trichloroethylene, respectively. These results were correlated by the Toth equation. And dynamic experiments in an isothermal condition of 298 K were examined. Breakthrough curves reflected the effects of the experimental variables such as partial pressures for adsorbate and interstitial bulk velocities of gas flow. To present the column dynamics, a dynamic model based on the linear driving force (LDF) mass transfer model was applied.

  • PDF