• 대한전자공학회:학술대회논문집
• /
• 대한전자공학회 2001년도 The 6th International Symposium of East Asian Resources Recycling Technology
• /
• pp.393-397
• /
• 2001

The innovatory process, that is the direct separation and recovery of the iron and zinc metals contained in the high temperature exhaust gas generated from the electric arc furnace fer the inn scrap melting and/or the dust treatment, has been proposed. This proposed process consists of the moving coke bed filter that is directly connected to the electric furnace, and the following heavy metal condenser. The exhaust gas passes through the filter and the condenser right after exhausting from the electric furnace. The moving coke bed filter is being controlled at about 1000℃ and collects iron and slag components contained in the high temperature exhaust gas. Heavy metals such as zinc and lead pass through the filter as vapor. Based on the thermodynamic considerations, the iron oxide and the zinc oxide are reduced in the filter. The solution loss reaction rate is comparatively low at about 1000℃ in the coke bed filter by the analysis using the mathematical simulation model. The heavy metal condenser is installed in the position after the coke bed filter, and rapidly cools the gas from about 1000℃ to 450℃ by a full of the cooling medium like the solid ceramic ball in addition to the cooling from the wall. The zinc and lead vapor condense and separate f개m the gas in a liquid state. The investigation of the characteristics of the exhaust gas of the commercial electric arc furnace, the fundamental experiments of the laboratory scale and the bench scale ensured the formation of this proposed process. A small-scale pilot plant examination is carrying out at present to confirm the formation of the process. It is certain that the dust generation of the electric arc furnace is extremely decreased, and it can save the energy consumption of usual dust treatment processes by the realization of this process.

• Journal of Electrical Engineering and Technology
• /
• 제7권5호
• /
• pp.765-771
• /
• 2012

$SF_6$ gas has been used as arc quenching and insulating medium for high and extra high voltage switching devices due to its high dielectric strength, its excellent arc-quenching capabilities, its high chemical stability and non toxicity. Despite of its significant contributions, the gas was classified as one of the greenhouse gas in the Kyoto Protocol. Thus, many researches are conducted to find out the replacement materials and to develop the $SF_6$ gas useless electrical equipment. This paper describes experiments on the temperature change-related breakdown characteristics of $SF_6$ gas ($SF_6$) and $SF_6$ liquid ($LSF_6$) in a model GIS(Gas-Insulated Switchgear) chamber in order to show the possibility of more stable and safe usages of $SF_6$ gas. The breakdown characteristics are classified into three stages, namely the gas stage of $SF_6$ according to Paschen's law, the coexisting stage of $SF_6$ gas with liquid in considerable deviation at lower temperature, and the stage of $LSF_6$ and remaining air. The result shows that the ability of the $LSF_6$ insulation is higher than the high-pressurized $SF_6$. Moreover, it reveals that the breakdown characteristics of $LSF_6$ are produced by bubble-formed $LSF_6$ evaporation and bubbles caused by high electric emission and the corona. In addition, the property of dielectric breakdown of $LSF_6$ is determined by electrode form, electrode arrangement, bubble formation and movement, arc extinguishing capacity of the media, difficulty in corona formation, and the distance between electrodes. The bubble formation and flow separation phenomena were identified for $LSF_6$. It provides fundamental data not only for $SF_6$ gas useless equipment but also for electric insulation design of high-temperature superconductor and cryogenic equipment machinery, which will be developed in future studies.

• 멤브레인
• /
• 제30권6호
• /
• pp.385-394
• /
• 2020

기체분리공정에서 사용되는 분리막은 높은 기체 투과 및 분리성능과 고온·고압 조건에서 높은 안정성을 보여야 한다. 하지만 고분자분리막(특히, 유리상 고분자)은 응축 가능한 기체 분자(예를 들어, CO2, H2S, hydrocarbon 등)에 노출되면 고분자 사슬이 부풀어 오르는 가소화 현상을 보여 안정성 측면에서 한계를 보인다. 이러한 가소화 현상은 고압의 복합기체 분리공정에서 선택도를 감소시켜 장기적으로는 고분자분리막이 분리공정에 도입될 수 없는 문제를 가져온다. 이러한 가소화 현상 문제를 해결하기 위해서 분리막 연구자들은 분리막 열처리, 고분자 혼합, 고분자구조의 열적 재배열, 혼합매질분리막 제작, 가교화 방법 등을 통하여 분리막의 가소화 저항을 향상시켰다. 본 총설에서는 고분자 분리막의 가소화 저항의 개념 및 현상에 대해서 알아보고 이를 해결할 수 있는 인자들과 그와 연관된 연구들을 살펴보도록 할 것이다.

• 멤브레인
• /
• 제15권2호
• /
• pp.105-113
• /
• 2005

표면 개질한 다공성 금속 지지체에 초음파 분무 열분해법을 이용하여 silica막을 합성하고, 고온 기체 선택 투과 분리 특성을 조사하였다. Tetraethyl orthosilicate (TEOS)를 전구체로 하여 지지체 세공을 통한 감압 진공을 하면서 873K에서 표면에 defect 없이 균일한 양질의 silica막이 형성되었다. 투과 온도 523 K에서 silica막의 수th/질소 및 수증기/메탄을 분리 계수가 각각 17 및 16 정도의 우수한 선택 투과 성능을 나타냈다. 다공성 금속 지지체의 불균일한 기공에 silica 분체 및 $\gamma-alumina$층을 중간층으로 도입하고, 그 위에 열분해법에 의한 silica를 합성한 결과, Knudsen 확산에 의한 투과 영역의 세공이 완전히 제거되어 높은 수소 및 수증기 선택성을 가지는 복합 막이 형성되었다.

• Korean Membrane Journal
• /
• 제4권1호
• /
• pp.25-35
• /
• 2002

The gas permeation properties have been studied on carbon molecular sieve (CMS) membranes prepared by pyrolysis of P84 polyimide under various conditions. P84 polyimide shows high permselectivities (O$_2$/N$_2$= 9.17 and CO$_2$/N$_2$= 35) for various gas pairs and has a good processibility because it is easily soluble in high polar solvents such as N-methylpyrrolidinone (NMP), dimethylformamide (DMF), and N,N-dimethylacetamide (DMAc). After pyrolysis under Ar flow, the change in the heating rate was found to affect the gas permeation properties to some extent. The permeabilities of the selected gases were shown to be in the order He ＞ CO$_2$＞ O$_2$＞ N$_2$for all the CMS membranes, whose order was in accordance with the order of kinetic gas diameters. It also revealed that the pyrolysis temperature considerably influenced the gas permeation properties of the CMS membranes derived from P84 polyimide. The CMS membranes pyrolized at 700$\^{C}$ temperature exhibited the highest permeability with relatively targe loss in permselectivity. This means that the pyrolysis temperature should be varied in accordance with target gases to be separated.

• 대한기계학회논문집B
• /
• 제38권9호
• /
• pp.731-737
• /
• 2014

와류실은 압축된 공기를 이용하여 고온과 저온 가스로 분리할 수 있는 단순한 장치로, 차세대 새로운 열교환기로 각광받고 있으나, 와류실 내부에서 발행하는 물리적 유동특성에 대해 아직까지 많이 알려지지 않았다. 본 연구에서는 온도 분리 현상을 조사하기 위해 실험 및 수치해석을 수행하였다. 공급 압력에 따른 온도 변화를 측정하기 위하여 다수의 압력 및 온도 센서를 사용하였으며, CFD 기법을 적용하여 3차원 비정상 압축성 유동장을 조사하였다. 연구를 통해 온도 분리 현상은 점성일과 밀접한 관계가 있는 공급 압력과 와류실의 직경에 영향을 받았으며, 와류실에서 발생하는 온도분리 현상은 압력구배파의 개념으로 확증할 수 없었다.

• 한국막학회:학술대회논문집
• /
• 한국막학회 2002년도 제15회 심포지움
• /
• pp.23-46
• /
• 2002

The cryogenic, pressure swing adsorption and membrane methods have been used to separate air into nitrogen and oxygen. The air separation membrane is made of the polymers, of which manufacturing process is complicate and it causes a little high production cost. Polymer membrane has temperature limit in usage and low durability even at moderate temperature. Therefore, inorganic membranes have been studied for years. As formation of unit alumino-silicate membrane, unit cells of membrane were made with a few coating methods. In this study the dipping of substrate into sols, application of vacuum to the opposite side of substrate with coating and rotating of the substrate in the sols were found as good coating memthods to make a uniform coating and to control the thickness of membrane. The membrane coats were examined by SEM and XRD. The sample ESZl-1 was compared with those of samples that prepared by another method. The present developed coating methods could be applied to the various types of zeolite membrane formation, that is A- X-, Y- ZSM- and MCM-types of membranes. Also these membrane forming methods could be applied to formation of catalyst absorbed zeolite membrane, of which zeolite absorb the catalytic metals. The product obtained from these coating methods could be applied to the industrial gas and liquid phase catalytic reaction and separation processes.

• 공업화학
• /
• 제31권5호
• /
• pp.453-466
• /
• 2020

에너지 부족 및 환경 오염위기를 극복하기 위해 친환경 에너지에 대한 수요가 증가함에 따라 잠재적인 해결책으로 수소 경제가 제안되고 있다. 이에 따라 경제적이고 효율적인 수소 생산은 필수적인 산업공정으로 여겨지고 있으며, 연소 전 석탄의 가스화 또는 천연가스 개질반응에 의해 생성된 합성가스에서 H₂를 정제하는 동시에 CO₂를 포집하는 H₂/CO₂ 분리에 수소 분리막을 적용하는 연구가 지속되고 있다. 고온 환경에서 H₂에 선택적인 유리질 고분자 막은 CO₂ 포집 성능의 잠재력을 갖추고 있으며, 에너지 및 비용 면에서 효율적인 시스템이다. 폴리벤즈이미다졸(PBI) 기반 수소 분리막은 고온의 구동 조건에서도 탁월한 화학적·기계적 안정성을 보여주고 있어 고 성능의 PBI 수소 분리막 개발이 최근 급속도로 진행되고 있다. 본 총설에서는 산업적으로 적용 가능성이 있는 수소 분리막 개발을 위해 PBI를 기반으로 한 구조 변형 막, 가교 막, 혼합 막, 탄화 막의 최근 발전에 대하여 중점적으로 다루고 있다.

• Journal of Mechanical Science and Technology
• /
• 제19권12호
• /
• pp.2197-2204
• /
• 2005

The combination of Gas chromatography (GC) for separation and Flame Ionization Detection (FID) for detection and identification of the components of a mixture of compounds is a fast and strongly proved method of analytic chemistry. The objective of this research was to design a combined High-speed miniature screening Gas chromatograph along with a Flame Ionization Detector for quick, quantitative and qualitative analysis of gas components. This combined GC-FID system is suitable to detect the volatile and semi-volatile hydrocarbons present in a gas mixture. The construction made it less expensive, easy to use and movable. The complete gas path was developed. On/off valves, temperature and flow sensors and their interface electronics were used for controlling purpose. A Microcontroller was programmed to measure the temperature and gas flow using the sensors and to control and regulate them using the electronics and valves. A pocket PC with its touch screen served as a user interface for the system. Software was developed for the pocket PC, which makes the communication possible with the Microcontroller. The system parameters can be indicated in the Pocket PC as simple text and also the analysis result can be displayed.

• 멤브레인
• /
• 제28권5호
• /
• pp.351-360
• /
• 2018

본 연구에서는 NaY 제올라이트 분리막의 프로필렌/프로판 분리 메카니즘을 규명하고자 하였다. 투과온도 증가 시에 프로필렌과 프로판 투과도는 증가하다 최고점을 보이고 감소하였고 약 $50-60^{\circ}C$ 부근에서 최대 선택도를 보였다. 혼합가스 프로판 투과도는 단일가스 투과도 보다 작았고, 프로필렌/프로판 혼합가스 선택도는 단일가스 투과선택도보다 우수하였다. 시간에 따른 혼합가스 투과거동 실험에서, 투과시간이 증가함에 따라서 프로필렌 투과도는 증가하는 반면, 프로판의 투과도는 감소하였고 선택도는 증가하였다. 위의 모든 실험결과는 NaY 제올라이트 분리막을 통한 프로필렌/프로판 분리는 선택적으로 흡착된 프로필렌의 프로판 투과 억제에 의해 일어나며 프로필렌 투과는 표면확산에 의해 지배된다는 것을 나타낸다. 프로필렌/프로판(89 : 11) 혼합가스에 대하여 분리막은 $50^{\circ}C$, 4 bar에서 선택도 12, 프로필렌 투과도 497 GPU를 나타내었다. 따라서 본 연구에서 제조된 NaY 제올라이트 모세관 분리막은 가격이 저렴하고 우수한 분리성능을 보이기 때문에 프로필렌/프로판 분리를 위한 유망한 분리막 소재임을 확인할 수 있었다.