The ammonia decomposition reaction has been of increasing interest as a means of treating ammonia in flue gas in the presence of precious metal catalyst. Various catalysts, $Pt-Rh/Al_2O_3$, $Pt-Rh/TiO_2$, $Pt-Rh/ZrO_2$, $Pt-Pd/Al_2O_3$, $Pd-Rh/Al_2O_3$, $Pd-Rh/TiO_2$, $Pd-Rh/ZrO_2$, $Pt-Pd-Rh/Al_2O_3$, $Pd/Ga-Al_2O_3$, $Rh/Ga-Al_2O_3$, and Ru/Ga-$Al_2O_3$, were synthesized by using excess wet impregnation method. Using a homemade 1/4" reactor at $10,000{\sim}50,000hr^{-1}$ of space velocity in the presence of precious metal catalyst ammonia decomposition reactions were carried out to investigate the catalyst activity. The inlet ammonia concentration was maintained at 2,000 ppm, with an air balance. Both $T_{50}$ and $T_{90}$, defined as the temperatures where 50% and 90% of ammonia, respectively, are converted, decreased significantly when alumina-supported catalysts were applied. In terms of catalytic performance on the ammonia conversion in the presence of hydrogen sulfide, $Pt-Rh/Al_2O_3$ catalyst showed no effect on the poisoning caused by hydrogen sulfide. These results indicate that platinum-rhodium bimetallic catalyst is a useful catalyst for ammonia decomposition.
Nah, C.;Kim, D.H.;Mathew, G.;Jeon, D.J.;Jurkowski, B.;Jurkowska, B.
Elastomers and Composites
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v.39
no.1
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pp.12-22
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2004
The plasma surface modification of natural rubber vulcanizate was carried out using chlorodifluoromethane in a radio-frequency (13.56 MHz) electrodeless bell type plasma reactor. The modification was qualitatively assessed by Fourier transform infrared spectroscopy. The frictional force of the plasma-treated surface was found to decrease with the time of plasma treatment. An increase in the surface polarity, as evidenced by the decrease in contact angle of a sessile drop of water and ethylene glycol on the natural rubber vulcanizate surface, was noted with the plasma modification. In the case of similar plasma treatment of glass surface, only a reduction in the polarity was observed. The use of geometric and harmonic mean methods was found to be useful to evaluate the London dispersive and specific components of surface free energy. Irrespective of the method used for evaluation, an increasing trend in the surface free energy was noted with increasing plasma treatment time. However, the harmonic mean method yielded comparatively higher values of surface free energy than the geometric mean method. The plasma surface modification was found to vary the frictional coefficient by influencing the interfacial, hysteresis and viscous components of friction in opposing dual manners.
Wang, Qian;Shao, Yongqi;Huong, Vu Thi Thu;Park, Woo-Jun;Park, Jong-Moon;Jeon, Che-Ok
Journal of Microbiology and Biotechnology
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v.18
no.7
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pp.1290-1297
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2008
To investigate the diversities of Accumulibacter phosphatis and its polyhydroxyalkanoate (PHA) synthase gene (phaC) in enhanced biological phosphorus removal (EBPR) sludge, an acetate-fed sequencing batch reactor was operated. Analysis of microbial communities using fluorescence in situ hybridization and 16S rRNA gene clone libraries showed that the population of Accumulibacter phosphatis in the EBPR sludge comprised more than 50% of total bacteria, and was clearly divided into two subgroups with about 97.5% sequence identity of the 16S rRNA genes. PAO phaC primers targeting the phaC genes of Accumulibacter phosphatis were designed and applied to retrieve fragments of putative phaC homologs of Accumulibacter phosphatis from EBPR sludge. PAO phaC primers targeting $G_{1PAO},\;G_{2PAO},\;and\;G_{3PAO}$ groups produced PCR amplicons successfully; the resulting sequences of the phaC gene homologs were diverse, and were distantly related to metagenomic phaC sequences of Accumulibacter phosphatis with 75-98% DNA sequence identities. Degenerate NPAO (non-PAO) phaC primers targeting phaC genes of non-Accumulibacter phosphatis bacteria were also designed and applied to the EBPR sludge. Twenty-four phaC homologs retrieved from NPAO phaC primers were different from the phaC gene homologs derived from Accumulibacter phosphatis, which suggests that the PAO phaC primers were specific for the amplification of phaC gene homologs of Accumulibacter phosphatis, and the putative phaC gene homologs by PAO phaC primers were derived from Accumulibacter phosphatis in the EBPR sludge. Among 24 phaC homologs, a phaC homolog (GINPAO-2), which was dominant in the NPAO phaC clone library, showed the strongest signal in slot hybridization and shared approximately 60% nucleotide identity with the $G_{4PAO}$ group of Accumulibacter phosphatis, which suggests that GINPAO-2 might be derived from Accumulibacter phosphatis. In conclusion, analyses of the 16S rRNA and phaC genes showed that Accumulibacter phosphatis might be phylogenetically and metabolically diverse.
Journal of the Korea Institute of Information and Communication Engineering
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v.19
no.1
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pp.185-191
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2015
This paper suggest the safety class communication board in order to design the safety network of the nuclear safety class controller. The reactor protection system use the digitized networks because from analog system to digital system. The communication board shall be provided to pass the required performance and test of the safety class in the digital network used in the nuclear safety class. Communication protocol is composed of physical layer(PHY), data link layer(MAC: Medium Access Control), the application layer in the OSI 7 layer only. The data link layer data package for the cyber security has changed. CRC32 were used for data quality and the using one way communication, not requests and not responses for receiving data, does not affect the nuclear safety system. It has been designed in accordance with requirements, design, verification and procedure for the approving the nuclear safety class. For hardware verification such as electromagnetic test, aging test, inspection, burn-in test, seismic test and environmental test in was performed. FPGA firmware to verify compliance with the life-cycle of IEEE 1074 was performed by the component testing and integration testing.
$N_2$ doped $TiO_2$ nano-sized powder was prepared using a DC arc plasma jet and investigated with XRD, BET, SEM, TEM, and photo-catalytic decomposition. Recently the research interest about the nano-sized $TiO_2$ powder has been increased to improve its photo-catalytic activity for the removal of environmental pollutants. Nitrogen gas, reacting gas, and titanium tetrachloride ($TiCl_4$) were used as the raw materials and injected into the plasma reactor to synthesize the $N_2$ doped $TiO_2$ power. The particle size and XRD peaks of the synthesized powder were analyzed as a function of the flow rate of the nitrogen gas. Also, the characteristics of the photo-catalytic decomposition using the prepared powder were studied. For comparing the photo-catalytic decomposition performance of $TiO_2$ powder with that of $TiO_2$ coating, $TiO_2$ thin films were prepared by the spin coating and the pulsed laser deposition. For the results of the acetaldehyde decomposition, the photo-catalytic activity of $TiO_{2-x}N_x$ powder was higher than that of the pure $TiO_2$ powder in the visible light region. For the methylene blue decomposition, the decomposition efficiency of $TiO_2$ powder was also higher than that of $TiO_2$ film.
Resistivity changes of n-type float-zone silicon crystals with 6.4$\times$10$^{14}$ to 1.25$\times$10$^{17}$ phosphorus atoms/㎤ due to irradiation by (1) 1 MeV electrons, (2) two types of research reactors, and (3) $Co^{60}$${\gamma}$-ray sources were investigated. The results were analyzed on the basis of a simple exponential formula derived by Buehler. While the formula gave a fair fit in the low fluence range in most cases, the deviation was quite appreciable in the case of 1 MeV electron irradiation, and a linear change gave better fit in some cases. The large change in the carrier removal rate in electron-irradiated samples in the high fluence range was analyzed in detail in terms of the Fermi level cross-over of the defect levels. Based on the damage constants evaluated from the initial portion of data where the formula was applicable, the relative effectiveness of various radiation sources in causing the resistivity change in n-type silicon was compared. The TRIGA Mark II reactor neutrons, for example, were found to be about 40 times more effective than 1 MeV electrons. The dependence of the damage constant on the initial carrier concentration was also examined. The physical basis of the exponential law and the effect of the Fermi level cross-over of the defect levels on the resistivity change in the high fluence ranges are discussed.
Park, Woo-Kyun;Park, Noh-Back;Shin, Joung-Du;Hong, Seung-Gil;Kwon, Soon-Ik;Kang, Kee-Kyung
Korean Journal of Soil Science and Fertilizer
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v.44
no.5
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pp.895-902
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2011
Objective of this research was to investigate the characteristics of biogas production in anaerobic digestion reactor with different mixing ratio of food waste and swine manure. It was observed that the highest removal efficiency of organic material was 80% at 60 : 40 of mixing ratio (livestock manure : food waste). And also biogas yield was varied due to different mixing ratio of them. The cumulative biogas yield was highest at 60 : 40 of mixing rate (livestock manure : food waste). For use of the liquefied fertilizer as effluent from anaerobic digester, it was the limited ratio for 30% of co-digested food waste based on its salt content.
The dioctyl terephthalic acid (DOTP) process produces plastic plasticizers by esterification of terephthalic acid with powder in the form of octanol. In this study, the dust explosion characteristics of terephthalic acid directly injected into the manhole in the form of powder in the presence of flammable solvent or vapor in the reactor of this process were investigated. Dust particle size and particle size distribution dust characteristics were investigated, and pyrolysis characteristics of dust were investigated to estimate fire and explosion characteristics and ignition temperature. Also, the minimum ignition energy experiment was performed to evaluate the explosion sensitivity. As a result, the average particle size of terephthalic acid powder was $143.433{\mu}m$. From the thermal analysis carried out under these particle size and particle size distribution conditions, the ignition temperature of the dust was about $253^{\circ}C$. The lower explosive limit (LEL) of the terephthalic acid was determined to be $50g/m^3$. The minimum ignition energy (MIE) for explosion sensitivity is (10 < MIE < 300) mJ, and the estimated minimum ignition energy (Es) based on the ignition probability is 210 mJ. The maximum explosion pressure ($P_{max}$) and the maximum explosion pressure rise rate $({\frac{dP}{dt}})_{max}$ of terephthalic acid dust were 7.1 bar and 511 bar/s, respectively. The dust explosion index (Kst) was 139 mbar/s, corresponding to the dust explosion grade St 1.
Catalysts were prepared by using incipient wetness impregnation method with 17 wt% Ni on a support ($SiO_2-Y_2O_3$, $Al_2O_3$, $SiO_2-ZrO_2$, $SiO_2$, $TiO_2$, MgO) and the catalytic activity in the reductive amination of ethanol with ammonia in the presence of hydrogen was compared and evaluated. The catalysts used before and after the reaction were characterized using X-ray diffraction, nitrogen adsorption, ethanol-temperature programmed desorption (EtOH-TPD), isopropanol-temperature programmed desorption (IPA-TPD), and hydrogen chemisorption etc. In the case of preparing $ZrO_2$ and $Y_2O_3$ supports, the small amount of Si dissolution from the Pyrex reactor surface provoked the formation of mixed oxides $SiO_2-ZrO_2$ and $SiO_2-Y_2O_3$. Among the catalysts used, $Ni/SiO_2-Y_2O_3$ catalyst showed the best activity, and this good activity was closely related to the highest nickel dispersion, and low desorption temperature in EtOH-TPD and IPA-TPD. The low catalytic activity on Ni/MgO catalysts showed low activity due to the formation of NiO-MgO solid-solutions. In the case of $Ni/TiO_2$, the reactivity was low due to the low nickel metal phase due to strong metal-support interaction. In the case of using a support as $SiO_2-Y_2O_3$, $Al_2O_3$, $SiO_2-ZrO_2$, and $SiO_2$, the selectivities of ethylamines and acetonitrile were not significantly different at similar ethanol conversion.
$La_{0.6}Sr_{0.4}Ti_{0.3}Fe_{0.7}O_{3-{\delta}}$(LSTF) coated $Ba_{0.5}Sr_{0.5}Co_{0.8}Fe_{0.2}O_{3-{\delta}}$(BSCF) membranes which has properties of high oxygen permeability and stability to $CO_2$ were applied to a bench scale apparatus to conduct oxygen permeation experiments. Also, the membranes of the laboratory and the bench scale device were divided into three regions according to the temperature gradient in the membrane reactor for comparative analysis. While oxygen permeation experiment were conducted up to $900^{\circ}C$, temperature dependence of Cr deposition was investigated. As a result, it was confirmed that the oxygen permeability was $2.37ml/min{\cdot}cm^2$, which was significantly lower than $3.79ml/min{\cdot}cm^2$ measured in the laboratory apparatus. It was found through XRD and SEM/EDS analysis that the decrease in oxygen permeability was originated from the deposition of gaseous Cr on the membrane surface released from the alloy material of the housing. In particular, a large amount of Cr was found in the medium temperature region.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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