• 한국환경보건학회지
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• 제34권3호
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• pp.240-246
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• 2008

The purpose of this study was to gain basic information on the characteristics of $CO_2$ adsorption in relation to $Na_2CO_3$, $K_2CO_3$, $Li_2CO_3$-impregnated activated carbon in a Fixed Bed Reactor. From the results of this study the following conclusions were made: $Na_2CO_3$, $K_2CO_3$, $Li_2CO_3$-impregnated activated carbon had a longer breakthrough time and more enhanced adsorption capacity than activated carbon alone. When tested with isothermal adsorption and tested for $CO_2$ adsorption the amount of $CO_2$ adsorbed varied with temperature, $CO_2$ inlet concentration, gas flow rate, aspect ratio, etc. Based on the results, when Langmuir, Freundlich and Dubinin-Polanyi adsorption isotherms were used for linear regression of isothermal adsorption data, Langmuir adsorption isotherm was the most suitable. And, the optimum condition for $Na_2CO_3$ and $K_2CO_3$ impregnated activated carbon make-up was 1N and $Li_2CO_3$ was 0.1N. It could be concluded that adsorption capacity was decreased with adsorption temperature and increased gas concentration. When the aspect ratio (L/D) was varied 0.5, 1.0 and 2.0, the significant drop of adsorption amount was observed below 1.0 and breakthrough time was shortened with gas flow rate.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제61권4호
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• pp.591-597
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• 2023

Pakistan depends heavily on imports for its fuel requirements. In this experiment, catalytic pyrolysis of a blend of feedstock's consisting of date seed, wheat straw, and corn cob was conducted in a fixed bed reactor to produce oil that can be used as an alternative fuel. The main focus was to emphasize the outcome of important variables on the produced oil. The effects of operating conditions on the yield of bio-oil were studied by changing temperature (350-500 ℃), heating rate (10, 15, 20 ℃/min), and particle size (1, 2, 3 mm). Moreover, ZnO was used as a catalyst in the process. First, the thermal degradation of the feedstock was investigated by TGA and DTG analysis at 10 ℃/min of different particle sizes of 1, 2, and 3mm from a temperature range of 0 to 1000 ℃. The optimum temperature was found to be 450 ℃ for maximum degradation, and the oil yield was indicated to be around 37%. It was deduced from the experiment that the maximum production of bio-oil was 32.21% at a temperature of 450 ℃, a particle size of 1mm, and a heating rate of 15 ℃/min. When using the catalyst under the same operating conditions, the bio-oil production increased to 41.05%. The heating value of the produced oil was 22 MJ/kg compared to low-quality biodiesel oil, which could be used as a fuel.

• 한국수소및신에너지학회논문집
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• 제28권5호
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• pp.453-458
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• 2017

A study on the modeling of the methane Chemical Looping Reforming system was carried out. It is aimed to predict the temperature and concentration behavior of the product through modeling of oxygen carrier fixed bed reactors composed of multiple stacks. In order to design the reaction system, first of all, the flow rate of the hydrogen to be produced was calculated. The flow rate ratio of the oxidation/reduction reactor was calculated considering the heat of reaction between adjacent reactors. Finally, in this paper, kinetic model including empirical coefficients was suggested.

• 청정기술
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• 제23권1호
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• pp.80-89
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• 2017

하수슬러지 고형연료 및 우드펠렛의 전소 및 혼소 실험을 위해 내경 0.1 m, 높이가 1.2 m인 기포 유동층 반응기를 적용하였으며, 장치는 유동층 반응기, 연료 공급장치, 사이클론, 냉각기, 그리고 가스분석기로 구성되었다. 층 물질의 평균입자크기는 $460{\mu}m$이며, 최소 유동화 속도는 $0.21ms^{-1}$이다. 실험에 사용된 연료는 국내산 하수슬러지 고형연료 및 캐나다산 우드펠렛을 적용하였으며, 우드펠렛 기준 혼합율 20, 50, 80%로 고위발열량을 기준으로 산정하였다. 실험 고정변수는 당량비 1.65, 산화제 $100Lmin^{-1}$, 반응기 온도 $800^{\circ}C$, 유동화수 4로 설정하였다. TGA 분석 결과, 하수슬러지의 고형 연료의 연소성이 우드펠렛이 비해 상대적으로 좋지 않았다. 연소시 반응기 온도는 $800{\sim}900^{\circ}C$ 사이로 유지되었으며, 유동층 반응기에서 하수 슬러지 고형연료의 낮은 연소성으로 인해 CO가 상대적으로 높게 측정되었다. 뿐만 아니라 $NO_X$와 $SO_X$는 하수슬러지 고형연료 내의 질소함량으로 인해 우드펠렛에 비해 높게 측정되었으며, 혼소율이 증가될수록 CO, $NO_X$, 그리고 $SO_X$의 배출이 감소하였다. 혼소에 따른 회분의 거동 및 퇴적 경향에서 모든 조건에 대해 슬래깅/파일링의 가능성이 높은 것으로 분석되었다.

• 공업화학
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• 제20권4호
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• pp.423-429
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• 2009

본 연구의 목적은 바이오가스를 이용하여 고농도 수소 생산과 CO 제거가 가능한 글라이딩아크 플라즈마 개질 시스템의 개발이다. 이를 위하여 수성가스 전이반응기는 수증기 주입량 변화,촉매층 온도 변화에 대하여, 선택적 산화반응기는 촉매층 온도변화, 공기주입량에 대하여 실험을 진행하였다. 기준조건은 S/C 비 3, 촉매층 온도 $700^{\circ}C$, 전체가스량 16 L/min, 입력전력 2.4 kW, 바이오가스 구성비($CH_4$ : $CO_2$ ) 6 : 4이다. 이때의 실험결과는 HTS의 최적조건은 S/C비 3, 반응온도 $500^{\circ}C$, LTS의 최적조건은 S/C 비 2.9, 반응온도 $300^{\circ}C$이다. 또한 PROX I단의 최적조건은 각각 공기유입량 300 mL/min, $190^{\circ}C$, PROX II단의 최적조건은 공기유입량 200 mL/min, $190^{\circ}C$을 나타내었다. 반응기를 모두 지난 후의 합성가스는 $H_2$ 수율 55%, $CH_4$ 전환율 97%, $CO_2$ 전환율 97%, CO 선택도는 0%로 바이오가스를 개질하여 생성된 합성가스는 높은 수율을 나타내며, CO 선택도는 0%를 나타내었다.

• 공업화학
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• 제18권1호
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• pp.94-97
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• 2007

대기압 조건에서 고정층 상압 유통식 반응기를 사용하여 Pd(5)/SPK 촉매상에서 산소의 몰 비 변화에 따른 메탄의 열분해 반응으로부터 탄소 나노튜브 및 탄소 나노선을 제조하였으며, SEM과 TEM을 이용하여 분석하였다. $CH_4/O_2$의 몰 비가 1인 경우, 촉매층 지지대 표면상에 탄소가 거의 침적되지 않았으나, $CH_4/O_2$의 몰 비가 2인 경우에는 촉매층 지지대 표면상에 반응기를 봉쇄할 정도로 다량의 탄소가 침적되었다. 침적된 탄소를 SEM과 TEM을 통하여 분석한 결과 많은 수의 단일 벽 탄소 나노튜브와 탄소 나노선들이 만들어졌음을 확인할 수 있었다. 촉매 표면상에 침적된 탄소 나노튜브의 생성 메카니즘은 첨단성장방식이었고, 촉매 지지대 표면상에 만들어진 탄소 나노튜브 및 나노선들의 생성은 일정한 탄소 성장속도 벡터와 탄소 나노선의 링구조의 핵형성이 중요한 역할을 하였다. SPK 촉매 담체는 열 안정성이 우수하였으며, $N_2$ 흡착등온선은 중기공 세공이 잘 발달된 IV형이었다.

• 한국수소및신에너지학회논문집
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• 제21권5호
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• pp.355-363
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• 2010

High purity hydrogen, 97-99 vol.%, with CO at just ppm levels was obtained in a fixed bed of iron oxide employing the steam-iron cycle operation with reduction at 823K and oxidation in a steam-$N_2$ mixture at 773K TGA experiments indicated that temperature of the reduction step as well as its duration are important for preventing carbon build-up in iron and the intrusion of $CO_2$ into the hydrogen product. At a reduction temperature of 823K, oxide reduction by $H_2$ was considerably faster than reduction by CO. If the length of the reduction step exceeds optimal value, low levels of methane gas appeared in the off-gas. Furthermore, with longer durations of the reduction step and CO levels in the reducing gas greater than 10 vol.%, carbidization of the iron and/or carbon deposition in the bed exhibited the increasing pressure drop over the bed, eventually rendering the reactor inoperable. Reduction using a reducing gas containing 10 vol.% CO and a optimal reduction duration gave constant $H_2$ flow rates and off-gas composition over 10 redox reaction cycles.

• 전기화학회지
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• 제17권1호
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• pp.71-77
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• 2014

이차전지에서 충전이나 방전시 발생하는 수소-산소 혼합기체의 재결합반응용 촉매들의 성능을 측정하고 모델식을 정립 및 해석하여 실험값과 비교하였다. 전기분해셀을 이용하여 수소-산소 혼합기체를 발생시켰으며 고정층 촉매 반응기를 사용하여 촉매의 성능을 측정하였다. 생성된 물의 양과 전기 분해셀에서 감소된 전해질 양의 비인 수율은 전해셀내 전해질인 KOH의 농도 및 인가전류의 크기가 커질수록 증가함을 보였으며 촉매 1의 성능이 가장 우수하였고 수율은 60%이하의 값을 보였다. 이론적인 패러데이 법칙을 이용하여 계산된 패러데이 수율은 촉매 1의 경우 거의 최대 100%에 가까운 수율도 보여주었다. 여러 촉매들은 유량속도에 따라 물의 생성량의 범위가 5-40 g/day인 성능을 보여주었다. 준균질 촉매 반응기 모델식으로 해석한 결과 반응기 내부의 가장 뜨거운 부분은 유량속도가 커질수록 출구 쪽으로 이동하고 온도는 $440-480^{\circ}K$ 사이였으며 점화온도에는 못 미치는 것으로 나타났다. 반응기 출구에서의 평균 수소농도로부터 계산한 물의 생성량을 실험값과 비교한 결과 유량속도가 약 $0.5cm^3/sec$이하인 경우 모델 결과와 부합됨을 알 수 있었으나 그 이상의 유량속도에서는 차이가 남을 알 수 있었다.

• 한국추진공학회지
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• 제22권5호
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• pp.81-87
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• 2018

극초음속 비행체에서는 공기와의 마찰열과 엔진열의 증가로 기체 내부의 열적 부하가 발생한다. 이는 비행체 내부 구조물의 변형을 일으키고 오작동을 발생시킬 수 있다. 흡열연료는 액체 탄화수소 연료로써 흡열반응을 통해 열을 흡수할 수 있는 연료이다. 본 연구에서는 실제 반응조건과 비슷한 고정층 흐름형 반응기에서 Exo-tetrahydrodicyclopentadiene(exo-THDCP)를 연료로 사용하여 흡열 촉매 종류에 따른 흡열 반응 시 생성물, 코크 생성량과 촉매 특성 변화 간 관계에 대한 연구를 수행하였다.

• 상하수도학회지
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• 제10권1호
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• pp.112-120
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• 1996

In this study, the porous glass media was utilized as biomass carrier, and the optimum characteristics of this new media in fixed bed biofilm process were investigated. The characteristics of media considered here are a void volume fraction, a specific surface area, and surface characteristics of media. The effect of surface roughness and material could be clearly demonstrated by the fact that the porous glass media showed a good potential for biofilm development. This might results from the fact that biofilm is initially formed in the surface cavities of the media is protect from the shear effect. Therefore, the microcolonies are not readily detached by the fluid shear. In the steady state, biofilm formation along the packing bed depth was different from media to media. The specific area was also an important factor for the attachment of microorganism on the media surface. The specific area was also an important factor for the attachment of microorganism on the media surface. In the case of porous glass media, about $100m^2/m^3$ was enough to obtain a good organic removal efficiency The organic removal efficiency could be improved by increasing the void volume fraction in the reactor, at least 80% was required to obtain a high removal efficiency and prevent clogging. From the analysis of kinetics study, the yield coefficient, Y, was 0.42 mgMLSS/mgSBOD, endogenous respiration coefficient, ke, was $0.12day^{-1}$ and substrate removel coefficient of Mckinney. km, was $16.8hr^{-1}$ for the porous glass media G-2