• 제목/요약/키워드: Optimum solution flow rate

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이온교환과 전기투석을 이용한 니켈회수의 비교연구 (Comparative Study on Recovery of Nickel by Ion Exchange and Electrodialysis)

  • 심주현;서형준;서재희;김대환
    • 대한환경공학회지
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    • 제28권6호
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    • pp.640-647
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    • 2006
  • 도금공장에서 발생하는 폐수에는 니켈 등 중금속이 고농도로 함유되어 있어 그 처리가 매우 어려운 편이며, 최근에는 공해물질의 발생을 사전에 예방하는 공정을 도입하거나, 발생된 폐수 및 폐기물을 적절히 처리하여 재활용하는 청정기술이 도입되는 추세이다. 본 연구에서는 니켈 도금 공정에서 발생되는 폐수를 대상으로 이온교환과 전기투석 공정을 이용하여 니켈의 회수가능성 및 효율을 평가하였다. 이온교환수지 5 종을 이용한 이온교환 실험결과 S 1467(gel-type 강산성 양이온 교환수지)의 교환용량이 가장 높았으며 재생실험결과 4 N HCl을 재생재로 사용한 경우에서 재생율 및 재생농도가 가장 높았다. 전류밀도, 전극액 농도, 농축액 및 전극액 유량을 변화시켜가며 운전한 전기투석 실험결과 최적의 운전조건은 전류밀도 $250A/m^2$, 전극액 농도 2 N $H_2SO_4$, 전극액 및 농축액 유량 30 mL/min였다. 이온교환수지 500 mL를 사용한 이온교환 scale-up 실험결과 S 1467 수지의 교환용량은 1.88 eq/L resin, 재생율은 93.7% 이었고 cell pair 수를 2개로 증가시킨 전기투석의 scale-up 실험결과, 농축 및 희석효율은 증가하였으나, 전류효율은 일정하였다.

분무열분해 공정의 제조 조건이 Ca8Mg(SiO4)4Cl2:Eu2+ 형광체 특성에 미치는 영향 (Effects of Preparation Conditions in the Spray Pyrolysis on the Characteristics of Ca8Mg(SiO4)4Cl2:Eu2+ Phosphor)

  • 한진만;구혜영;이상호;강윤찬
    • 한국재료학회지
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    • 제18권2호
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    • pp.92-97
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    • 2008
  • In spray pyrolysis, the effects of the preparation temperature, flow rate of the carrier gas and concentration of the spray solution on characteristics such as the morphology, size, and emission intensity of $Ca_8Mg(SiO_4)_4Cl_2:Eu^{2+}$ phosphor powders under long-wavelength ultraviolet light were investigated. The phosphor powders obtained post-treatment had a range of micron sizes with regular morphologies. However, the composition, crystal structure and photoluminescence intensity of the phosphor powders were affected by the preparation conditions of the precursor powders. The $Ca_8Mg(SiO_4)_4Cl_2:Eu^{2+}$ phosphor powders prepared at temperatures that were lower and higher than $700^{\circ}C$ had low photoluminescence intensities due to deficiencies related to the of Cl component. The phosphor powders with the deficient Cl component had impurity peaks of $Ca_2SiO_4$. The optimum flow rates of the carrier gas in the preparation of the $Ca_8Mg(SiO_4)_4Cl_2:Eu^{2+}$ phosphor powders with high photoluminescence intensities and regular morphologies were between 40 and 60 l/minute. Phosphor powders prepared from a spray solution above 0.5 M had regular morphologies and high photoluminescence intensities.

제습냉방시스템의 제습로터 회전주기변화에 따른 제습성능해석 (Performance Analysis of a Desiccant Rotor for Rotational Period in a Desiccant Cooling System)

  • 피창헌;강병하;장영수
    • 대한기계학회논문집B
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    • 제36권5호
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    • pp.523-531
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    • 2012
  • 제습냉방시스템에서 주요 구성부품인 제습로터의 성능을 극대화 시키기 위한 방법으로 제습로터의 회전주기의 제어에 대한 연구를 수행하였다. 열과 물질전달의 과정을 모델화하여 얻은 수치해를 바탕으로 제습로터성능 시뮬레이션 프로그램을 구성하여, 재생공기 온습도, 풍량 등의 운전조건에 대하여 회전 주기에 따른 제습로터의 제습량을 구하였다. 성능 시뮬레이션 결과 검증을 위하여, 실험을 통해 측정된 값과 성능해석 모델을 이용하여 계산된 값을 비교함으로써 성능 시뮬레이션 모델의 타당성을 보였다. 각 운전조건에서 제습량이 최대가되는 제습로터의 회전주기를 최적 회전주기로 정의하였고, 회전주기를 고정(400s)할 때의 제습성능과 비교하여, 최적 회전주기제어가 제습성능에 미치는 영향을 분석하였다. 그리고 회귀분석법을 이용하여 재생온도, 외기상대습도, 풍량을 변수로 하는 최적 회전주기의 예측상관식을 개발하고 시뮬레이션 값과 비교하여 검토하였다.

염산용액에서 Cyanex 572를 사용하여 [Sm]/[Pr, Nd] 분리를 위한 향류추출 공정변수 계산 (Calculation of Countercurrent Extraction Process for Separation of [Sm]/[Pr, Nd] in Hydrochloric Acid Solution using Cyanex 572)

  • 이주은;소홍일;장인환;안재우;김홍인;이진영
    • 자원리싸이클링
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    • 제27권5호
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    • pp.69-76
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    • 2018
  • 추출제로 Cyanex 572를 사용하여 염산용액에서 [Sm]과 [Pr, Nd]그룹을 분리하기 위해 Xu Guangxian이 제시한 이론에 의하여 최적 향류 추출 공정 변수를 계산하고자 하였다. 기초실험으로부터, [Sm]/[Pr, Nd]의 두 그룹 최적 분리계수는 추출공정의 경우 pH 1.75에서 14.59, 세정공정에서는 0.01M HCl에서 14.61 이었다. [Sm]과 [Pr, Nd] 그룹분리에 필요한 공정 변수에 대해 계산을 하였다. 계산 결과 두 그룹의 희토류 분리에 필요한 총 추출 및 세정 단수는 11단이었으며, 최적추출비를 유지시키기 위해 필요한 원료용액, 추출용액 및 세정용액의 유량비는 0.1 M HCl을 사용하였을 경우 6.25 : 1.74 : 5.80 이었다.

Ag(II)를 매개체로 사용하는 전기화학적 매개산화에 의한 NOx 제거 (The Removal of NOx by Mediated Electrochemical Oxidation Using Ag(II) As a Mediator)

  • 이민우;박소진;이근우;최왕규
    • 방사성폐기물학회지
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    • 제9권3호
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    • pp.121-129
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    • 2011
  • 전기화학적으로 생성되는 $Ag^{2+}$를 사용하는 MEO 공정에 의한 NO 제거에 전류밀도, $AgNO_3$ 농도, 세정 용액의 유속 및 NO-공기 혼합가스 유속이 미치는 영향을 조사하였다. 전류밀도가 증가할수록 NO의 산화 반응 속도 및 제거 효율이 증가하였으며, 0.1 M 이상의 $AgNO_3$ 농도 조건에서 ㅍ 농도가 NO의 제거 효율에 미치는 영향은 무시할 만 하였다. 세정용액의 유속이 증가할수록 NO의 제거효율은 점진적으로 증가한 반면에 NO-공기 혼합가스의 유속이 증가할수록 NO의 제거효율은 점진적으로 감소하였다. 실험 범위 내에서 도출한 최적조건을 적용한 MEO 공정 및 3 M 질산 흡수 공정을 복합적으로 적용하여 NO-공기 혼합가스를 처리하였으며, NO 및 $NO_x$의 제거 효율은 각각 95% 및 63%를 얻었다.

수중 플라즈마 공정을 이용한 Rhodamine B 염료의 제거 (Removal of Rhodamine B Dye Using a Water Plasma Process)

  • 김동석;박영식
    • 한국환경보건학회지
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    • 제37권3호
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    • pp.218-225
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    • 2011
  • Objectives: In this paper, a dielectric barrier discharge (DBD) plasma reactor was investigated for degrading the dye Rhodamine B (RhB) in aqueous solutions. Methods: The DBD plasma reactor system in this study consisted of a plasma component [titanium discharge (inner), ground (outer) electrode and quartz dielectric tube], power source, and gas supply. The effects of various parameters such as first voltage (input power), gas flow rate, second voltage (output power), conductivity and pH were investigated. Results: Experimental results showed that a 99% aqueous solution of 20 mg/l Rhodamine B is decolorized following an eleven minute plasma treatment. When comparing the performance of electrolysis and plasma treatment, the RhB degradation of the plasma process was higher that of the electrolysis. The optimum first voltage and air flow rate were 160 V (voltage of trans is 15 kV) and 3 l/min, respectively. With increased second voltage (4 kV to 15 kV), RhB degradation was increased. The higher the pH and the lower conductivity, the more Rhodamine B degradation was observed. Conclusions: OH radical generation of dielectric plasma process was identified by degradation of N, N-dimethyl-4-nitrosoaniline (RNO, indicator of OH radical generation). It was observed that the effect of UV light, which was generated as streamer discharge, on Rhodamine B degradation was not high. Rhodamine B removal was influenced by real second voltage regardless of initial first and second voltage. The effects of pH and conductivity were not high on the Rhodamine B degradation.

소성굴패각분말과 황토의 동시 사용에 의한 적조생물의 응집 (Flocculation of Red Tide Organisms in Sea Water by Using an Ignited Oyster Shell Powder and Loess Combination)

  • 김성재
    • 한국수산과학회지
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    • 제36권6호
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    • pp.716-722
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    • 2003
  • This study determined the optimum dosage for coagulation reactions of red tide organisms (RTO) using a combination of ignited oyster shell powder (10sp) and loess and examined the electrokinetic and rheological characteristics of their flocs. Two kinds of RTO, Cylindrotheca closterium and Skeletonema costatum, were sampled in Masan Bay and cultured in the laboratory. Coagulation experiments were conducted using various concentrations of IOSP, loess, IOSP+1oess, RTO, and a jar tester RTO cell numbers were counted for both the supernatant and RTO culture solution. The removal rates increased rapidly with increasing IOSP concentrations up to 50 mg/L and loess concentrations up to 800 mg/L. A removal rate of $100\%$ was reached at 400 mg/L of IOSP and 6,400 mg/L of loess. The highest increment $(16.7\%)$ of the rates of coagulation reaction occurred using both IOSP and loess (50+200 mg/L) in comparison with IOSP alone. The rate of coagulation reaction using both IOSP and loess (50+200 mg/L), $90.6\%,$ was similar to employing either IOSP of 150 mg/L or loess of 3,200 mg/L. All of the coagulation liquids for RTO, IOSP (200 mg/L), loess (200 ma/L), and IOSP+1oess (200+200 mg/L) revealed non-Newtonian fluid properties and therefore their shear rate vs. shear stress curves were non-linear. The coagulation liquids revealed elastic body properties at a lower shear rate increasing in the following order: RTO, IOSP (200 mg/L), loess (200 mg/L), and IOSP+1oess (200+200 mg/L. IOSP+1oess (200+200 mg/L) especially demonstrated plastic flow properties at a lower shear rate.

폐미역을 이용한 생물흡착 시스템별 중금속 제거 효율 평가 (Evaluation of Removal Efficiencies of Heavy Metals Using Brown Seaweed Biosorbent Under Different Biosorption Systems)

  • 최익원;서동철;김성은;강세원;이준배;임병진;강석진;전원태;허종수;조주식
    • 한국환경농학회지
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    • 제30권3호
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    • pp.310-315
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    • 2011
  • 폐미역을 이용한 생물흡착제의 중금속 제거능력을 조사하기 위해 lab-scale의 생물흡착시스템에서 최적조건을 구명하고, lab-scale의 생물흡착시스템의 최적조건하에서 large-scale PBCC 시스템의 중금속 제거능력을 조사하였다. Lab-scale 생물흡착시스템별 중금속 제거능력은 PBCC보다 CSTR이 뛰어났지만 CSTR은 폐수유입속도가 48 L/day이상에서 완전혼합상태를 유지하지 못하여 안정적인 운전이 가능한 PBCC가 적합하였다. Cu용액의 유입속도 및 농도별 Cu 제거능력은 유입속도 12 L/day 및 유입농도 10 mg/L일 때 Cu용액 처리량이 가장 뛰어났으나 경제적인 부분을 검토한 결과 유입속도 24 L/day 및 유입농도 100 mg/L가 적절할 것으로 판단되었다. 처리단계별 Cu 제거능력은 컬럼을 연속식으로 배열하는 것이 Cu 제거효율이 높았다. 중금속 종류별 제거능력은 Pb, Cr의 처리효율이 높았고 Cu용액 이외의 다른 중금속 용액들도 Cu와 동등한 수준 이상의 처리효율을 나타내었다. Lab-scale의 PBCC 시스템을 27배 규모로 scale-up한 large-scale PBCC 시스템의 Cu 제거능력은 138 L로 lab-scale의 5 L와 비교하였을 때 동등한 수준을 유지하였다. 따라서 중금속 처리를 위한 최적 폐미역 활용 생물흡착시스템은 PBCC 시스템인 것으로 판단되나, 실제 중금속 폐수에 본 최적시스템을 적용하기 위해서는 중금속 폐수 특성에 따른 적용성 연구가 추가로 진행되어야 할 것으로 판단된다.

산소-플라즈마 공정에서 산화제의 생성에 대한 연구 (A Study for Oxidants Generation on Oxygen-plasma Discharging Process Discharging System)

  • 김동석;박영식
    • 한국환경과학회지
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    • 제22권12호
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    • pp.1561-1569
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    • 2013
  • This study carried out a laboratory scale plasma reactor about the characteristics of chemically oxidative species (${\cdot}OH$, $H_2O_2$ and $O_3$) produced in dielectric barrier discharge plasma. It was studied the influence of various parameters such as gas type, $1^{st}$ voltage, oxygen flow rate, electric conductivity and pH of solution for the generation of the oxidant. $H_2O_2$ and $O_3$.) $H_2O_2$ and $O_3$ was measured by direct assay using absorption spectrophotometry. OH radical was measured indirectly by measuring the degradation of the RNO (N-Dimethyl-4-nitrosoaniline, indicator of the generation of OH radical). The experimental results showed that the effect of influent gases on RNO degradation was ranked in the following order: oxygen > air >> argon. The optimum $1^{st}$ voltage for RNO degradation were 90 V. As the increased of $1^{st}$ voltage, generated $H_2O_2$ and $O_3$ concentration were increased. The intensity of the UV light emitted from oxygen-plasma discharge was lower than that of the sun light. The generated hydrogen peroxide concentration and ozone concentration was not high. Therefore it is suggested that the main mechanism of oxidation of the oxygen-plasma process is OH radical. The conductivity of the solution did not affected the generation of oxidative species. The higher pH, the lower $H_2O_2$ and $O_3$ generation were observed. However, RNO degradation was not varied with the change of the solution pH.

냉수 대온도차 흡수식 냉동기용 2단 증발기/ 흡수기 최적 설계 (Optimum design of the Characteristics of Double Stage Evaporator/Absorber for Large temperature Difference Absorption System)

  • 박찬우;임익태;강용태
    • 대한설비공학회:학술대회논문집
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    • 대한설비공학회 2008년도 동계학술발표대회 논문집
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    • pp.203-211
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    • 2008
  • The optimal design of two stage evaporation & absorption system which is related to the large temperature difference system was investigated numerically in the absorption refrigeration system. The concentrations at inlet & oulet of absorber are 62.9% and 56.9%, but in two stage absorption system the values are 62.2% and 56.2%. Therefore strong solution & weak solution became diluted than the standard value. The amount of weak solution circulation can be reduced in absorption refrigeration system, and the sensible heat load is more reduced to enhance the COP of system. As UAR is increased, COP becomes larger, and this means the role of top section is more important than bottom section in two stage evaporation & absorption system. But the increase of COP becomes slower at 0.7 of UAR ratio. The performance of Type2 is higher than Type1 in COP with the flow direction of cooling waters. This phenomena is due to the active absorption of vapor -absorption & lower temp. cooling water is more effective. The pressure at bottom section becomes higher & that at top section becomes lower and therefore the circulation rate can be diminished more.

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