Gasification of biomass produces syngas containing CO, $H_2$ and/or $CH_4$, which can then be converted into energy or value-added fuels. One of key issues for efficient gasification is to minimize tar concentration in the syngas for use in a final conversion device such as gas engine. This study investigated the decomposition of primary tar by catalytic cracking using char as catalyst, of which the feature can be integrated into a fixed bed gasifier design. The pyrolysis vapor containing tar from pyrolysis of wood at $500^{\circ}C$ was passed through a reactor filled with or without char at $800^{\circ}C$ for a residence time of 1, 3 or 5 sec. Then, the condensable vapor (water and tar) and gases were analyzed for the yields and elemental composition. Four types of char particles with different microscopic surface area and pore size distribution: wood, paddy straw, palm kernel shell and activated carbon. The results were analyzed for the mass and carbon yields of tar and the composition of product gases to conclude the effects of char types and residence time.
화학기상응축법을 이용한 TiO2 나노분말합성시 전구체 주입속도 및 산소 반응기체유량의 변화에 따른 나노입자의 형성과정을 분말특성의 관점에서 조사하였다. 기상합성반응의 주요 열역학, 동역학적 인자인 과포화도, 충돌율, 체류시간의 상기 두 공정변수에 대한 의존성을 이론적으로 평가하였고, 이를 0.376, 0.742 m//min의 두 전구체 주입속도 조건에서 산소유량을 1에서 2slm까지 변화시키며 합성한 TiO2 나노분말의 특성과 관련하여 분석하였다 모든 조건에서 합성된 TiO2 분말은 20~30 nm의 크기를 갖는 미세한 anatase 상과 극소량의 rutilc상이 혼합되어 서로 느슨한 결합을 하고 있었다 전구체 주입속도가 0.376m//min의 경우, 전반적인 입도와 응집도는 0.742 m//min에 비해 작았으며, 산소유량이 증가할수록 체류시간과 충돌율이 감소하여 형성된 TiO2 분말의 입도는 감소하였다. 또한 산소유량 증가에 따른 과포화도의 감소는 분말형성과정과 기구에 영향을 미치는 것으로 판단되나, 정확한 분석을 위해서는 각각의 독립적인 열역학 및 동역학적 변수 조건하에서의 면밀한 고찰이 요구되었다.
We numerically analyzed flow characteristics of the polymer melt in the screw equipment using a proper modeling and investigated design parameters which have influence on the mixing performance as the capability of the screw equipment. We considered the non-Newtonian and non-isothermal flow in a single rotor equipment to investigate the mixing performance with respect to screw dimensions as shape parameter of the single rotor equipment and screw speed as process parameter. We used Bird-Carreau-Yasuda model as a viscous model of the polymer melt and the particle tracking method to investigate the mixing performance in the screw equipment and considered four mixing performance indexes: residence time distribution, deformation rate, total strain and particle standard deviation as a new mixing performance index. We compared these indexes to determine design parameters and object function. On basis of the analysis results, we carried out the optimal design by using the response surface method and design of experiments. In conclusion, the differences of results between the optimal value and numerical analysis are about 5.0%.
Flame aerosol synthesis technology refers to the formation of fine particles from gases in flame and is widely used in practical materials processing. In this paper, an experimental investigation was performed on growth of the silica particles that were generated in $H_2/O_2$ Diffusion Flame by the direct injection or TEOS using Electro-spraying method. in this flame aerosol synthesis, four main parameters or nos interaction (flame temperature, residence time or particle in flame, TEOS flow rate, applied voltage) for particle generation and growth was investigated along the axial direction above the burner. A fairly monodisperse non-aggregated particles were successfully obtained.
An understanding functional properties and molecular interactions of milk proteins was critical to improve qualities of fermented dairy products including yogurts and cheeses. Extensive rearrangements of casein particles were important factors to enhance whey separation in yogurt gel network. The use of high hydrostatic pressure treated whey protein as an ingredient of low fat processed cheese food resulted in the production of low fat processed cheese food with acceptable firmness and enhanced meltabilities. Milk protein-based nano particles produced by self-association of proteins could be better nutrient delivery vehicle than micro particle since particle size reduction in nano particles could lead to increased residence time and surface area available in GI tract.
An understanding functional properties and molecular interactions of milk proteins was critical to improve qualities of fermented dairy products including yogurts and cheeses. Extensive rearrangements of casein particles were important factors to enhance whey separation in yogurt gel network. The use of high hydrostatic pressure treated whey protein as an ingredient of low fat processed cheese food resulted in the production of low fat processed cheese food with acceptable firmness and enhanced meltabilities. Milk protein-based nano particles produced by self-association of proteins could be better nutrient delivery vehicle than micro particle since particle size reduction in nano particles could lead to increased residence time and surface area available in GI tract.
The influence of oxygen concentration and CO$_{2}$ as diluent in oxidizer side on soot characteristics was studied by Laser Induced Incandescence, Time Resolved LII and Transmission Electron Microscopy photography in non-premixed co flowing flames. Through the comparison of TEM photographs and the decay rate of LII signal, suitable two delay times of TIRE-LII method and signal sensitivity ($\Delta$S$_{TIRE-LII/) were determined. The effects of O$_{2}$ and CO$_{2}$ as diluent in oxidizer side on soot formation are investigated with these calibrated techniques. The O$_{2}$+CO$_{2}$, N$_{2}$, and [Ar+CO$_{2}$] mixture in co-flow were used to isolate CO2 effects systematically. The number concentration of primary particle and soot volume fraction abruptly decrease by the addition of CO$_{2}$ to the co-flow. This suppression is resulted from the short residence time in inception region because of the late nucleation and the decrease of surface growth distance by the low flame temperature due to the higher thermal capacity and the chemical change of CO$_{2}$ including thermal dissociation. As the oxygen concentration increases, the number concentration of soot particles at the inception region increases and thus this increase of nucleation enhances the growth of soot particle.
본 연구는 대마난류의 주류역인 동해 남부해역의 포항 연안의 6개 정점에서 1994년 4월 26일부터 29일까지 수층별로 채수하고, 이 해역에서 $^{210}Po$와 $^{234}Th$의 제거속도 혹은 체류시간과 제거과정을 알아보았다. $^{210}Po$는 대체적으로 연안쪽 정점들에서는 표면혼합층에서 낮고 수온약층을 포함한 하부층에서 다소 높지만, 바깥쪽 정점들에서는 표면혼합층에서 오히려 높아지는 경향을 보였다. 그러나 $^{210}Pb$는 수심이 깊어짐에 따라 점차 감소하는 경향을 보였다. 또한, 표면 혼합층에서는 대체적으로 $^{210}Po$가 어미핵종보다 부족량을 보이나, 수온약층을 포함한 하부층에서는 어미핵종과 거의 방사평형된 농도를 보이거나 약간의 과잉량을 보였다. $^{210}Pb$는 표면혼합층에서는 어미핵종인 $^{226}Ra$보다 과잉량을 보이나, 수온약층을 포함한 하부층에서는 약간 부족량을 보이거나 혹은 거의 방사평형된 농도를 보인다. $^{234}Th$는 표면혼합층과 수온약층이 그 하부층보다 현저히 낮다. $^{210}Po$의 체류시간은 $1\~4$년의 범위로 비교적 연안쪽의 정점들 (E3, E4, E5)이 바깥쪽에 위치한 정점들(E6, E7)보다 짧았다. 그러나 정점 E8에서는 약 10년으로 매우 길었으며, 이는 다른 정점들에 비해 표면혼합층이 두꺼운 관계로 하부 표면혼합층에서 재순환된 $^{210}Po$가 수직혼합되었기 때문일 것이다. 한편, $^{234}Th$의 체류시간은 $52\~74$일의 범위로 정점별 차이가 그다지 크지 않았으며, $^{210}Po$의 체류시간에 비해서 훨씬 짧았다. 표면혼합층 내에서 해수중 $^{234}Th$는 용존태의 수층별 제거속도상수가 총부유물질과 정의 상관성을 나타내는 것으로 보아 주로 비생물기원의 무기입자에 흡착되어 제거되고 있는 반면에, $^{210}Po$는 용존태의 제거 속도상수가 클로로필 $^{210}Po$와 정의 상관성을 나타내는 것으로 보아 주로 생물체 (주로 동${\cdot}$식물플랑크톤)에 흡수되어 제거되고 입자물질 농도에는 크게 영향을 받지 않는 것 같다.
새만금호 내부개발에 따른 호 내측의 수리특성과 수질환경 영향을 분석하기 위해 EFDC 모형을 이용한 심층적인 수치모의가 수행되었다. 개발이 진행되면서 방수제 및 준설 영향으로 표 저층간의 흐름특성이 변화된다. 특히 관리수위 적용에 따른 제한적인 배수갑문 운영은 기존과 다르게 표 저층간 성층발달을 심화시켜 새만금호 내측의 수질환경을 악화시키는 주요 인자로 확인되었다. 무작위행보에 의한 입자추적방법을 이용한 내부 체류시간 분석을 통해 확인된 특성은 평수시와 홍수시 그 특성이 크게 다르지만, 만경호 북측구역은 일종의 사대로 변화되어 오염물질이 장기간 체류되면서 침적된 저니층의 용출로 인해 수질환경이 악화되는 주요 원인으로 작용할 것으로 추론되었다.
초임계수를 이용한 금속산화물의 미세입자 제조에 대하여 연구하였다. 금속염 수용액으로는 cobalt nitrate solution과 manganese nitrate solution을 sample solution으로 선택하여 코발트산화물과 망간산화물 입자를 제조하였다. 얻어진 결과로부터 초임계수를 이용한 금속산화물 미세입자의 제조가 가능함을 확인할 수 있었으며, 초임계수 하에서는 매우 빠른 dehydration반응이 일어남을 관찰할 수 있었다. 짧은 반응시간(30~100 초)에도 불구하고 미세입자 ($0.5{\sim}2{\mu}m$)가 생성되었으며, 초임계수 공정에서는 mixer의 온도가 입자의 크기 및 분포에 큰 영향을 미침을 알 수 있었다. 반응온도 조절을 통하여 입자의 크기를 제어할 수 있음을 확인할 수 있었다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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