• 제목/요약/키워드: Mixed-bed ion exchange

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이온교환수지탑을 이용한 Fructo-oligosaccharides의 분리 및 정제 (Separation and Purification of Fructo-oligosaccharides by an Ion-Exchange Resin Column)

  • 윤종원;송승구
    • KSBB Journal
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    • 제9권1호
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    • pp.35-39
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    • 1994
  • 강산성 양이온 교환수지를 이용하여 설탕, 포도당이 혼존되어 있는 fructo-oligosaccharides 시럽으로부터 순수한 fructo-oligosaccharides를 분리정제하였다. 분리 조건을 최적화한 결과, 수지탑 운전온도 $80^{\circ}C$, 유속 $0.25h^{-1}$이었으며, 수지탑의 높이와 직경의 비율은 25 이상에서 효과적이었다. 최적 조건에서 4회 분리를 수행한 결과, 분리율은 66%이었으며, 제품의 순도는 96%이었다. 분리된 fructo-oligosaccharides 용액은 양이온 교환수지와 음이온 교환수지가 함께 충전된 혼상 수지탑을 이용하여 염과 색소를 동시에 제거한 후 농축하여 최종제품을 제조하였다.

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산림토양내(山林土壤內) 질소(窒素)의 양료화(養料化)와 질산화(窒酸化)에 관(關)한 연구(硏究) : ion 교환수지(交換樹指)의 처리(處理) 방법(方法)에 따른 질소(窒素)의 흡수율(吸收率) 변화(變化) (N Mineralization and Nitrification in Forest Soils : Effect of Chemical Treatment on N Adsorption by Ion Exchange Resin)

  • 이천용
    • 한국산림과학회지
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    • 제79권3호
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    • pp.285-289
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    • 1990
  • 산림토양내(山林土壤內) N 양료화(養料化)와 질산화(窒酸化)를 구명(究明)하기 위하여 최근(最近) 많이 사용하고 있는 ion 교환 (交換) 수지(樹脂) (Ion Exchange Resin : IER)의 방법(方法)을 구명(究明)하고 실험실(實驗室)과 토양(土壤)에 묻었던 IER의 재사용(再使用) 여부를 판단(判斷)하기 위하여 흡수율(吸收率)을 분석(分析)하였다. IER 20g을 나이론 스타킹에 넣고 무처리구, 2M NaCl에 진탕한 후 물에 씻은 처리구(處理區)(2M NaCl구(區), 4M NaCl에 진탕한 처리구(處理區)로서 N 흡수율(吸收率)을 분석(分析)한 결과(結果) 2M NaCl구(區)의 IER은 $NH_4$$NO_3$를 각각(各各) 70, 60% 흡수(吸收)하여 가장 높은 결과를 보였고 4M NaCl구(區)는 40%정도의 흡수율(吸收率)을 나타냈다. 무처리(無處理) IER은 $NO_3$ 흡수율에서 2M NaCl구(區)와 비슷하였으나 $NH_4$는 낮은 N 농도에서 과대치를 나타냈다. 재사용(再使用)한 IER의 흡수율은 60~80%로서 일정한 흡수율을 나타내지 않았지만 전처리(前處理)로서, 흡수율(吸收率)을 구명(究明)하여 N 농도별로 각각(各各) 흡수율(吸收率)을 적용하면 재사용이 가능할 것으로 판단(判斷)된다.

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수질 중 질소와 인 모니터링을 위한 혼합이온교환수지 캡슐의 개발 (Development of Mixed-bed Ion Exchange Resin Capsule for Water Quality Monitoring)

  • 박창진;김동국;옥용식;유경렬;이주영;장용선;양재의
    • Applied Biological Chemistry
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    • 제47권3호
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    • pp.344-350
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    • 2004
  • 본 연구는 혼합이온교환수지 캡슐이 수질 모니터링 도구로 활용가능한지를 평가하기 위해 수행되었다. 이를 위해 수지의 질소$(NH_4\;^+-N,\;NO_3\;^--N)$와 인산$(PO_4\;^{3-}-P)$에 대한 물리적, 화학적 반응 특성을 구명하고, 현장적용시험을 수행하였다. 실험결과 유속이 증가함에 따라 수지의 이온 흡착량은 감소하였으며, 이온 종류에 따른 흡착량은 $NO_3\;^--N\;>\;NH_4\;^+-N\;>\;PO_4\;^{3-}-P$ 순으로 나타나 수지의 흡착 선택성과 일치하였다. 온도와 시간에 따른 이온의 농도 변화를 일차반응속도모델에 적용하였을 때, 반응비상수$({\kappa})$는 반응온도가 증가함에 따라 증가하였고, 이온의 농도가 증가함에 따라 증가하였다. 온도가 증가함에 따라 ${\Delta}H^{o\ddag}$값과 ${\Delta}G^{o\ddag}$값은 증가하였으나, $E_a$값과 ${\Delta}S^{o\ddag}$값은 감소하여 열역학 이론과 일치하였다. $E_a$$155.38{\sim}682.89\;kJ{\cdot}mol^{-1},\;{\Delta}H^{o\ddag}$$153.03{\sim}680.54\;kJ{\cdot}mol^{-1},\;{\Delta}S^{o\ddag}$$525.02{\sim}610.99\;J{\cdot}mol^{-1},\;K^{-1}\;{\Delta}G^{o\ddag}$$525.02{\sim}610.99\;J{\cdot}mol^{-1}$의 범위를 나타냈다. 현장적용시험에서 삽입시간과 수지흡착량의 관계는 Langmuir 형태를 따랐으며, 질소는 24시간 경과 후, 인산은 8시간 후에 의사평형에 도달하였다. 따라서 현장에서의 최대 삽입시간은 인산의 평형 도달시간과 하천 내 인산 농도에 의해 결정될 것으로 판단된다. 이상의 결과를 통해 이온교환수지를 수질 중 질소와 인의 모니터링 도구로 활용할 수 있을 것으로 판단되며, 실제 현장에 활용하기 위해서는 온도, 유속, 삽입시간 등의 인자와 하천수 내 이온조성과의 상관관계에 대한 규명과 경험상수의 도출이 필요할 것으로 판단된다.

Cost-Effective Modular Electroeionization (EDI)

  • Tessier, David F.;Haas, William E.
    • 한국막학회:학술대회논문집
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    • 한국막학회 1997년도 제5회 하계 Workshop (97 한,카 국제공동 Workshop, 고도 수처리를 위한 막분리 공정)
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    • pp.143-158
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    • 1997
  • Electrochemical deionization (EDI) offers continuous demineralization at higher water recovery rates (>90%), compared with mixed bed ion exchange, and without the use of chemical regenerants and the associated production of saline waste water. Although EDI technology has been used in some power generation applications, its wider application requires the satisfactory resolution of outstanding capital cost and performance issues. This paper reports on the field evaluation of a new cost-effective EDI technology in a power generation application. The E-Cell System$^{TM}$, which became commercially available in the fourth quarter of 1996, consists of a rugged, modular system, based on a new high-performance EDI stack. Starting in May 1996, a 100 gpm modular EDI pilot system, rated for operation at 100 psi, was evaluated at the TVA Brown's Ferry Nuclear Plant. The feed consisted of Reverse Osmosis (RO) permeate with a conductivity of 4-7 $\mu$S/cm. The pilot system reliably produced 17.8-18.0 M$\Omega$.cm water under design operating conditions, independent. Silica levels were reduced from ca. 50 ppb to 4 ppb, while TOC levels were reduced from ca. 120 ppb to 30 ppb.

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초임계수 산화공정에 의한 원전 폐수지 처리기술 (Treatment of Spent ion-Exchange Resins from NPP by Supercritical Water Oxidation(SCWO) Process)

  • 김경숙;손순환;송규민;한주희;한기도;도승회
    • 방사성폐기물학회지
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    • 제7권3호
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    • pp.175-182
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    • 2009
  • 유동층 비중차 분리기를 이용하여 혼합 폐 이온교환수지에서 폐 양이온수지와 폐 음이온수지로 분리하였으며, 원소분석과 열분석으로 분리가 잘 되었음을 확인하였다. 비중차 분리를 통해 얻은 수백 미크론의 구형 알갱이 형태의 폐 양이온수지와 폐 음이온수지 각각을 볼밀로써 24시간 습식 분쇄하여 적정 입도 이하의 입자가 균일하게 분산된 고농도 슬러리를 얻은 다음, 희석하여 $COD_{cr}$, 농도 25,000ppm의 시료를 준비하였다. 실험실 규모의 소형 초임계수산화(Super Critical Water Oxidation, SCWO) 장치(반응기 용량 : 220 mL)로써 화력발전소에서 발생한 폐 양이온수지와 폐 음이온수지에 대해 최적의 분해조건을 확립한 다음, 파일럿플랜트(반응기 용량 : 24 L)로 scale-up 실험을 수행하였다. 우선 화력발전소의 폐수지로서 파일럿테스트를 실시한 다음, 원자력발전소의 폐수지로써 파일럿테스트를 수행하여 최적의 분해조건을 설정하였다. 실험실 규모의 소형 SCWO 장치와 파일럿플랜트의 설계 및 운전에서 얻은 경험을 바탕으로 원자력발전소 내에 설치 가능한 규모로 상용설비(처리용량 : 150kg/h)를 설계 중에 있다.

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