• 제목/요약/키워드: Kinetic decomposition

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Microcystis sp.의 오존접촉특성 및 부산물 생성에 관한 연구 (Investigation on the products generated by the ozonation of Microcystis sp.)

  • 김영웅;손희종;유명호;이춘식;김성윤
    • 한국물환경학회지
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    • 제16권4호
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    • pp.479-490
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    • 2000
  • This study investigated the removal characteristics, Microcystin decomposition and generation of by-products when aqueous Microcystis sp. is oxidized by ozone. The concentration of Microcystin (MC) in aqueous solution has been found by HPLC analysis to decrease continuously by ozonation after the initial, abrupt increase. The kinetic constant of the decomposition of MC-RR and -LR were 0.0596 and 0.0243, respectively. This means that removal efficiency of MC-RR by its oxidative decomposition is preferable compared with that of MC-LR. On the other hand, it has been found that the decomposition product, TOC, exhibits the continuous decrease in the concentration by further ozonation, while DOC and UV-254 increase temporarily until 10 minutes before the decrease. Furthermore, the GC/MSD analysis has revealed that the ozonation of Microcystis sp. for 100minutes affords five kinds of aldehydes, six kinds of alcohols, and trans-1, 2-dimethyl-cyclopropane.

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축분 고형연료의 열분해 동역학 연구 (Kinetic Analysis for the Pyrolysis of Solid Refues Fuel Using Livestock Manure)

  • 장은석;송은혜;윤종혁;김영민
    • 공업화학
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    • 제31권4호
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    • pp.443-451
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    • 2020
  • 본 연구에서는, 축분 고형연료의 연료적 가치를 판단하기 위해 물리화학적 특성과 열분해 동역학 분석을 수행하였다. 원소분석과 공업분석결과는 축분 고형연료는 휘발성 물질(64.94%), 탄소(44.35%) 및 수소(5.54%)의 함량이 높았다. 축분 고형연료의 저위발열량(3,880 kcal/kg) 또한 가축분뇨 고형 연료 기준(3,000 kcal/kg)보다 높았다. 열중량분석결과 축분연료는 3개의 분해온도구간을 가졌다. 첫 번째 온도구간(130~330 ℃)은 추출물의 기화, 헤미셀룰로우스 및 셀룰로우스의 분해로 구성되었다. 두 번째(330~480 ℃)와 세 번째(550~800 ℃) 온도 구간들은 리그닌의 분해와 carbonaceous materials 분해에 의한 것이었다. Friedman, FWO, KAS 같은 model free 분석방법에 의해 구해진 축분 고형연료의 열분해에 대한 활성화 에너지 값은 전환율 0.1에서 0.9 범위에서 173.98에서 525.79 kJ/mol로 나타났다. 특히, 전환율이 0.6보다 높은 구간에서 활성화에너지가 크게 증가하였다. Curve fitting 방법을 사용한 동역한 분석은 축분 고형연료가 5단계의 분해 단계로 구분될 수 있는 다단계 반응에 의해 분해됨을 제안하였다.

The Determination of Anaerobic Biodegradability Rates Livestock Byproducts Using Double First-Order Kinetic Model

  • Shin, Kook-Sik;Yoon, Young-man;Jung, Ha-Il;Hyun, Byung-Geun;Cho, Hyun-Joon;Sonn, Yeon-Kyu
    • 한국토양비료학회지
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    • 제48권5호
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    • pp.542-548
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    • 2015
  • This study investigated methane productions and a degradation rate of organic matters by German standard method, VDI4630 test. In this study, 4 livestock byproducts from livestock farm were selected for the investigation. The objective of this study was to estimate a distribution of organic matters by using the double first-order kinetics model in order to calculate the rate of biodegradable organic matters which degrade rapidly in the initial stage and the persistently biodegradable organic matters which degrade slowly later. As a result, all the byproducts applied in this study showed rapid decomposition in the initial stage. Then the decomposition rate began to slow down for a certain period and the rate became 5 times slower than the initial decomposition rate. This trend of decomposition rate changes is typical conditions of organic matter decompositions. The easily degradable factors ($k_1$) ranged between $0.145{\sim}0.257day^{-1}$ and persistent degradable factors ($k_2$) were $0.027{\sim}0.080day^{-1}$. Among these results, greater organic matter decomposition rates from VDI4630 had greater $k_1$ values (0.257, $0.211day^{-1}$) and smaller $k_2$ values (0.027, $0.030day^{-1}$) for dairy wastewater and forage byproduct, respectively.

Na2B4O7·10H2O/Na2B4O7·5H2O 계의 열분해 탈수반응 및 내구성 고찰 (The Characteristics of the Dehydration Reaction and the Durability for the Thermal Decomposition in Na2B4O7·10H2O/Na2B4O7·5H2O System)

  • 최호상;박영태
    • 공업화학
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    • 제10권6호
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    • pp.885-888
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    • 1999
  • 본 연구에서는 $Na_2B_4O_7{\cdot}10H_2O/Na_2B_4O_7{\cdot}5H_2O$ 반응계의 열분해 탈수반응에 의한 반응속도상수를 결정하고 반응계의 재현성 및 화학축열재의 반복사용에 따른 내구성을 검토하였다. 반응계의 열분해 탈수반응의 차수는 1차이었고, 열분해 탈수 반응속도는 수증기의 분압차에 정비례하였다. 반응계의 반응속도상수는 약 0.27이었고, 반응속도상수와 반응차수에 대한 반응의 재현성이 우수하였다. 또한 화학축열재의 내구성은 연속적으로 반복 사용하여도 활성변화는 ${\pm}5%$ 범위 내에 있었다.

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상안정화 질산암모늄(PSAN)의 열분해 (Thermal Decomposition of Phase Stabilized Ammonium Nitrate (PSAN))

  • 김준형;임유진
    • 한국추진공학회지
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    • 제3권4호
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    • pp.23-30
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    • 1999
  • 상안정화 질산암모늄(PSAN)의 열분해 특성에 대한 연구를 thermogravimetric analysis(TGA)를 사용하여 수행하였다. 본 연구에서는 질산칼륨과 산화아연이 상안정화제로 0%에서 8%사이에서 사용되었다. 열분해에 대한 속도론적 특성과 메카니즘들을 적분법을 사용하여 평가하였다. 활성화에너지(E)와 잦음율인자(A) 같은 열적 속도계수들은 상안정화제의 함량이 증가함에 따라 증가하였고, 분해 메카니즘 또한 변화되었다.

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Proper Orthogonal Decomposition 기법을 이용한 세장한 구조물의 모드인자 파악 (Modal Identification of a Slender Structure using the Proper Orthogonal Decomposition Method)

  • 함희정
    • 산업기술연구
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    • 제28권B호
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    • pp.135-141
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    • 2008
  • In this paper, the Proper Orthogonal Decomposition (POD) method, which is a statistical analysis technique to find the modal characteristics of a structure, is adapted to identify the modal parameters of a tall chimney structure. A wind force time history, which is applied to the structure, is obtained by a wind tunnel test of a scale down model. The POD method is applied on the wind force induced responses of the structure, and the true normal modes of the structure can be obtained. The modal parameters including, natural frequency, mode shape, damping ratio and kinetic energy of the structure can be estimated accurately. With these results, it may be concluded that the POD method can be applied to obtain accurate modal parameters from the wind-induced building responses.

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A Kinetic Study of Thermal Degradations of Chitosan/Polycaprolactam Blends

  • Liao, Shen-Kun;Hung, Chi-Chih;Lim, Ming-Fung
    • Macromolecular Research
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    • 제12권5호
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    • pp.466-473
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    • 2004
  • We have used FT-IR spectra to explain the effects of hydrogen bonding between chitosan and polycaprolactam (PA6). A dynamic mechanical analysis study suggested that the optimum chitosan and PA6 miscibility under the conditions of this experiment were obtained at a blending ratio of 40:60. We studied the thermal degradation of chitosan blended with PA6 (chitosan/PA6) by thermogravimetric analysis and kinetic analysis (by the Ozawa method). Dry chitosan and PA6 exhibited a single stage of thermal degradation and chitosan/PA6 blends having> 20 wt% PA6 exhibited at least two stages of degradation. In chitosan/PA6 blends, chitosan underwent the first stage of thermal degradation; the second stage proceeded at a temperature lower than that of PA6, because the decomposition product of chitosan accelerated the degradation of PA6. The activation energies of the blends were between 130 and 165 kJ/mol, which are also lower than that of PA6.

가열산화중인 콩기름에서의 하이드로퍼로키사이드(hydroperoxide)의 분해기구 (A Mechanism for the Hydroperoxide Decomposition in a Soybean oil during Thermal Oxidation)

  • 신애자;김동훈
    • 한국식품과학회지
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    • 제17권2호
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    • pp.71-74
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    • 1985
  • 식용 콩기름의 가열산화과정 초기에 형성되는 가장 중요한 중간생성체인 하이드로퍼로키사이드(hydroperoxide)의 생성기구대신 분해기구의 한 모델을 설정하였다. $100^{\circ}C,\;120^{\circ}C,\;150^{\circ}C$$180^{\circ}C$에서 120 ml/min의 공기주입하에 가열산화된 콩기름시료의 하이드로퍼로키사이드외 분해속도를 실험을 통하여 측정하고 위의 분해기구에 적용하여 분석, 검토하였다. 이상의 분석결과 하이드로퍼로키사이드 분해반응의 반응속도차수는 1차적이었음을 알 수 있었다. 또한 이상의 분해속도 측청치에서 산출한 하이드로퍼로키사이드의 해리에너지는 15.876 Kcal/g mol이었다.

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반응속도 모델을 적용한 농업부산물의 혐기성 유기물분해율과 메탄생산잠재량 분석 (The Determination of Anaerobic Biodegradability and Organic Fractionation of Agricultural Byproducts by Biochemical Methane Potential Assay Using Double First-Order Kinetic Model)

  • 신국식;윤영만
    • 유기물자원화
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    • 제29권4호
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    • pp.55-65
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    • 2021
  • 본 연구는 독일 유기물분해율 표준시험법인 VDI4630 시험을 통해 메탄 생성 및 유기물의 분해율을 조사하였으며 시험을 위해 농업 분야의 11개의 폐기물 바이오매스를 공시재료로 선택하여 시험하였다. 본 연구의 목적은 초기에 빠르게 분해되는 생분해성 유기물과 이후 천천히 지속적으로 분해되는 유기물의 비율을 계산하기 위해 Double first-order kinetics 모델을 이용하여 유기물의 분포를 추정하고자 하였다. 그 결과로 본 연구에 적용된 모든 바이오매스는 초기 단계에서 빠른 분해를 보이다가 이후 분해 속도가 일정 시간 느려지기 시작하여 초기 분해 속도보다 10배 이상 느려지는 결과를 보였다. 이러한 분해율 변화 경향은 바이오매스 분해의 전형적인 형태이며 쉽게 분해되는 인자(k1)는 채소 작물에서 0.097~0.152 day-1 범위였고, 분해에 저항성을 가지는 인자(k2)는 0.002~0.024 day-1 사이에 위치하였다. 유기물 분해율이 높을수록 k1 상수 값이 더 크게 나타났으나 (0.152, 0.144day-1) 오이와 파프리카 열매와 같이 표면에 왁스층이 존재하는 부산물은 k1 값이 오히려 줄기보다 낮았고 (0.002, 0.005day-1), 무와 귤껍질도 k1 각각 0.097과 0.094 day-1로 낮은 분해율과 k1 값을 보여 유기물의 분해율은 이분해성 유기물 분해 상수인 k1 값에 크게 영향을 미치는 것으로 분석되었다.

하이드레이트 펠릿의 비평형 분해과정 수치해석 (NUMERICAL ANALYSIS OF NON-EQUILIBRIUM HYDRATE PELLET DECOMPOSITION)

  • 강정호;남진현;김찬중;송명호
    • 한국전산유체공학회지
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    • 제13권4호
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    • pp.50-57
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    • 2008
  • The prediction of hydrate pellet decomposition characteristics is required to design the regasification process of GTS (gas to solid) technology, which is considered as an economic alternative for LNG technology to transport natural gas produced from small and stranded gas wells. Mathematical model based on the conservation principles, the phase equilibrium relation, equation of gas state and phase change kinetics was set up and numerical solution procedure employing volume averaged fixed grid formulation and extended enthalpy method are implemented. Initially, porous methane hydrate pellet is at uniform temperature and pressure within hydrate stable region. The pressure starts to decrease with a fixed rate down to the final pressure and is kept constant afterwards while the bounding surface of pellet is heated by convection. The predicted convective heat and mass transfer accompanied by the decomposed gas flow through hydrate/ice solid matrix is reported focused on the comparison of spherical and cylindrical pellets having the same effective radius.