• Nuclear Engineering and Technology
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• 제52권5호
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• pp.1093-1097
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• 2020

A composite iodine sorbent was obtained in the form of porous polymer matrix with activated carbon particles impregnated with triethylenediamine deposited on its surface. A comparative assessment of the radioactive methyliodide capturing efficiency by the composite sorbent and a sample of industrial charcoal sorbent was conducted. It was shown that under the selected testing conditions, the hydraulic resistance of the composite sorbent is lower, and the sorption capacity is higher than that of the industrial charcoal sorbent. A method for comparing the effectiveness of iodine sorbents, based on the calculation of the ratio of the sorption capacity index to the minimum capacity index, needed for the required purification degree was proposed.

• Advances in environmental research
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• 제2권4호
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• pp.309-321
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• 2013

High AA new high capacity sorbent for preconcentration and determination of nickel in environmental samples was synthesized. The sorbent was synthesized by copolymerization of allyl glaycidyl ether / imminodiacetic acid with N,N-dimethylacrylamide as functional monomers in the presence of N,N-bismethylenacryl amid as cross linker and characterized by Fourier transform infra red spectroscopy, elemental analysis, thermogravimetric analysis and scanning electron microscopy. A recovery of 93.6% was obtained for the metal ion with 0.1 M, sulfuric acid as the eluting agent. The sorption capacity of the functionalized sorbent was 55.9 $mgg^{-1}$. The equilibrium sorption data of Ni(II) on polymeric sorbent were analyzed using Langmuir, Freundlich, Temkin and Redlich.Peterson models. Based on equilibrium adsorption data the Langmuir, Freundlich and Temkin constants were determined 0.87 (L mg-1), 25.87 ($mgg^{-1}$) $(Lmg^{-1})^{1/n}$ and 171.4 ($Jmol^{-1}$) respectively at pH 4.5 and $20^{\circ}C$.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제57권2호
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• pp.253-258
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• 2019

연소 후 이산화탄소 포집용 고속 유동층 공정에서 사용되는 흡수제를 대량생산할 때, 흡수제 강도를 위해 여러 가지 물질을 사용한다. 본 연구에서는 흡수제 설계시 사용하는 물질 중 하나인 Micro-cell C (MCC)를 사용하여 $K_2CO_3$ 기반 건식 흡수제(KMC)를 제조하였고, 흡수 및 재생 특성을 평가하였다. 흡수반응은 $60^{\circ}C$에서 실험하였고, 재생반응은 $200^{\circ}C$에서 실험하였다. KMC 흡수제의 연속실험 결과, 1 cycle임에도 불구하고 이론흡수능(95.4 mg $CO_2/g$ sorbent)의 약 22%인 21.6 mg $CO_2/g$ sorbent의 낮은 흡수능을 나타내었고, 5 cycle에서는 13.7 mg $CO_2/g$ sorbent의 낮은 흡수능을 나타내었다. XRD 및 TG 분석결과, MCC에 함유된 Ca계 성분으로 인해 제조 및 흡수 과정에서 부반응 물질인 $K_2Ca(CO_3)_2$ 구조가 생성됨에 따라 흡수제가 비활성화된 것을 확인하였다. 또한 흡수제 비활성화 문제를 해결하기 위해, MCC를 $850^{\circ}C$에서 먼저 소성하는 과정을 추가하여 흡수제(KM8)를 제조하였다. KM8 흡수제는 1 cycle에서 95.2 mg $CO_2/g$ sorbent의 높은 흡수능을 나타낼 뿐만 아니라 5 cycle 동안 우수한 재생성을 나타내었다. 따라서 소성단계를 추가함으로써 부반응 원인물질 제거방법을 통해 흡수제의 비활성화를 해결할 수 있음을 확인하였다.

• 청정기술
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• 제9권4호
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• pp.179-187
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• 2003

건식 흡착제를 이용한 유동층 공정에 관한 기술은 이산화탄소 처리 비용을 철강하고 효율적으로 운전될 수 있는 신기술이라고 할 수 있다. 따라서, 본 연구에서는 유동층 공정에서 건식 흡착제를 사용할 때 조업변수에 따른 이산화탄소 제어에 대해 살펴보고, 이산화탄소 흡착능과 압력강하에 대해서 고정층 공정과 비교하였으며, 활성탄, 활성 알루미나, 분자체 5A, 분자체 13X의 이산화탄소 흡착능을 각각 살펴보았다. 연구 결과, 유동층 공정의 운전을 위한 기초자료를 얻을 수 있었고, 유속이 증가할수록 유동층 공정은 상대적으로 높은 이산화탄소 흡착능과 낮은 압력강하를 지니는 것으로 나타났다. 그리고, 분자체 5A는 다른 건식 흡착제들보다 1.1~3.0배 파괴점이 늦게 나타났으며, 1.1~2.7배 높은 흡착능을 보였다.

• Nuclear Engineering and Technology
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• 제51권2호
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• pp.641-645
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• 2019

Experimental equipment for studying the sorption properties of iodine sorbents using radioactive methyliodide has been developed. The sorption capacity index ${\alpha}$ is proposed as a criterion parameter for assessing the quality of impregnated activated charcoals. It was found that this parameter does not depend on the dynamic conditions during the sorbent test. It was shown that values of the sorption capacity index allow to recommend iodine sorbents for industrial gas cleaning processes.

• 한국수소및신에너지학회논문집
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• 제25권5호
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• pp.482-490
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• 2014

Gaseous sulfur compound such as $H_2S$ or COS in coal- or biomass-derived hot syngas can be purified by solid sorbents at high temperatures. In this study, we investigated the physical properties and reactivity of solid regenerable desulfurization sorbents with 37.2, 41.9, and 46.5wt% ZnO to look into the ZnO content effect. The sorbents were produced by spray-drying method to apply to a fluidized-bed process. Sulfidation and regeneration reaction were carried out using a thermogravimetric analyzer. Sorbent prepared with 46.5wt% ZnO had physical properties suitable for a fluidized-bed process applications such as spherical shape, sufficient mechanical strength and density, high porosity and surface area. It showed high sulfur sorption capacity of 10.4wt% (ZnO utilization of 57%) at reaction temperatures of 500 and $650^{\circ}C$ for sulfidation and regeneration, respectively. However, the sulfur sorption capacity and ZnO utilization were significantly reduced and dimple shape appeared when the ZnO content decreased to 37.2 and 41.9wt%. Sulfur sorption capacity and regenerability were improved as reaction temperature increased within the experimental temperatures used in this work. The reaction temperature zones of $1500{\sim}550^{\circ}C$ and $650{\sim}700^{\circ}C$ are recommended for sulfidation and regeneration, respectively, to lead best reaction performances of the ZnO-based spray-dried sorbents developed in this work.

• 에너지공학
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• 제12권4호
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• pp.302-308
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• 2003

본 연구에서는 황토를 지지체로 사용한 고온연료가스 정제용 아연계 탈황제의 성능시험을 수행하였다. 산화아연과 황토를 75：25의 비율로 혼합하여 탈황제를 제조하였고 황화/재생 반응속도, 황수용능력, 내마모성을 조사하였다. 탈황 및 재생반응실험은 중온(황화/재생 ： 48$0^{\circ}C$/58$0^{\circ}C$)에서 수행되었다. 황토를 지지체로 사용한 아연계 탈황제는 장기사이클실험중에 나타나는 급속한 비활성화가 억제되었으며 반응속도, 황수용능력, 내구성 그리고 내마모성이 개선되었다. 황수용능력은 약 19gS/100g sorbent정도로 10 cycle 까지 유지되었으며, 내마모도는 AI=19.1%정도였다. 아연계 탈황제의 성능개선은 황토에 함유된 금속산 화물(Fe$_2$O$_3$, $Na_2$O, MnO$_2$)의 영향으로 판단된다. 이들 결과로부터 황토를 지지체로 사용하여 중온건식 아연계 탈황제의 특성을 개선할 수 있음을 확인하였다.

• 한국환경보건학회지
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• 제22권4호
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• pp.1-9
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• 1996

Experiments have been made to test the practical feasibility of using calcined manganese ore to desulfurize hot reducing gas. In this study, the effects of particle size of sorbents, temperature of sulfidation, flow rate and sorbent characteristics on the $H_2S$ removal efficiency of calcined manganese ore were investigated. Experimental results showed that the removal efficiency of $H_2S$ was optimum when the temperature was about 800$\circ$C and that the smaller particle size the higher the $H_2S$ removal efficiency. When the temperature was above 800$\circ$C, the reactivity of sorbent has lowered because agglomeration of sorbent increased intraparticle transport resistance, and this phenomenon was confirmed by SEM photographs. As the temperature increases, capacity for the $H_2S$ removal was increased but the equilibrium concentration of $H_2S$ was not affective.

• 한국수소및신에너지학회논문집
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• 제27권4호
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• pp.349-356
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• 2016

Volumetric capacity metrics at cryogenic condition are critical for technological and commercial development. It must be calculated and reported in a uniform and consistent manner to allow comparisons among different materials. In this paper, we propose a simple and universal protocol for the determination of volumetric capacity of sorbent materials at cryogenic condition. Usually, the sample container volume containing porous sample at RT can be directly determined by a helium expansion test. At cryogenic temperatures, however, this direct helium expansion test results in inaccurate values of the sample container volume for microporous materials due to a significant helium adsorption, resulting significant errors in hydrogen uptake. For reducing this container volume error, therefore, we introduced and applied the indirect method such as 'volume correction using a non-porous material', showing a reliable cold volume correction.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제22권4호
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• pp.17-24
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• 2021

새로운 이산화탄소 분리용 흡착제 개발은 흡착속도, 소수성, 상용 흡착제보다 낮은 재생온도 등을 고려하여야 한다. 본 연구에서는 CO2를 분리하기 위하여 아미노실란이 그라프팅된 활성탄을 합성하였다. 아민 작용기 전구체로 methyltrimethoxysilane(MTMS) and 3-Aminopropyl-triethoxysilane(APTES)을 사용하여 그라프팅하였다. APTES를 그라프팅 활성탄이 MTMS을 사용한 것보다 우수한 흡착 특성을 나타내었다. 온도 및 이산화탄소 분압에 따른 흡착 특성으로 이산화탄소 분리 메커니즘을 규명하였다. 이산화탄소의 흡수/흡착능은 25 ℃에서 아민 그라프팅 활성탄과 활성탄과 비슷하지만 아민 그라프팅 활성탄이 75 ℃에서 더 높게 나타났다. 아민 작용기 그라프팅 활성탄은 이산화탄소 분압이 1 % 인 조건에서 활성탄보다 더 우수한 흡수능을 나타내었다. 아미노실란 그라프팅 활성탄은 물리적 흡착 특성을 지닌 화학적 흡수 메카니즘을 나타내었다. 아민 작용기가 부여되어 개질된 고체상 흡수/흡착제는 이산화탄소 흡착/흡수 공정만 아닌 재료 관련 산업에 큰 영향을 미칠 수 있는 고성능 복합 재료이며, 개발된 흡착제는 흡수/흡착 및 분리 관련 산업 공정에 적용될 수 있다.