• 제목/요약/키워드: Sulfation reaction

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대기오염 물질인 $SO_2$ 제거반응 특성 연구 (A Study on the Removal Reaction Characteristics of Sulfur Dioxide)

  • 강순국;정명규
    • 한국환경과학회지
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    • 제4권1호
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    • pp.41-52
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    • 1995
  • The effects of reaction temperature, SO2 and CO2 concentration in an air gas stream, particle sizes of limestone on the reactivity and capacity of SO2 removal have been determined in a thermogravimetric analyser(TGA). The apparent reaction order of sulfation reaction of pre-calcined lime(CaO) with respect to SO2 is found to be close to unity. The apparent activation energies are found to be 17,000 kcal/kmol for sulfation of pre-calcined lime and 19,500 kcal/kmol for direct sulfation of limestone(CaCO3). The initial sulfation reaction rate of pre-calcined lime increases with increasing temperature, whereas the sulfur capture capacity exhibits a maximum value at 90$0^{\circ}C$. In direct sulfation of limestone, sulfation reactivity and sulfur capature capacity of sorbent increase with increasing temperature and decreasing CO2 concentration in a gas bulk stream. The main pare of pre-calcined lime is shifted to the larger pore sizes and pore volume decreases with increasing sulfation time and temperature. The surface area of lime decreases with increasing calcination temperature under an air atmosphere, whereas is yearly constant under a CO2(5, 10%) atmosphere in a gas stream.

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열중량분석을 이용한 국내산 미분 백운석과 석회석의 황화 반응 특성 연구 (Sulfation Reaction Kinetics of Pulverized Korean Dolomite and Limestone using Thermogravimetric Analyses)

  • 박영철
    • 에너지공학
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    • 제7권2호
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    • pp.216-222
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    • 1998
  • 단양 백운석, 영월 백운석, 단양 석회석, 영월 석회석을 소성하여 얻은 탈황제에 대한 황화 반응 특성 실험을 열중량분석기를 사용하여 등온 방식에서 수행하였다. 입자 직경 0.08mm인 시료를 사용하여 650~85$0^{\circ}C$의 등온 조건, SO2 농도 0.38~1%, 산소농도 1.2~6.7% 변화 조건에서 황화 반응 실험이 행하여졌다. 여기서 활성화에너지는 23.6~36 kJ/mol, SO2 농도차수 0.3~2.2, 산소 농도 차수 0.22~0.51로 구하여졌다. 전체적인 반응 상수를 고려한 백운석에 대한 황화반응 속도 상관 관계식을 제시하였다.

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소성과 황화반응에 따른 생석회의 비표면적 및 기공구조 변화 (Specific Surface Area and Pore Structure Changes of Calcined Lime with Calcination and Sulfation Reaction)

  • 강순국;정명규
    • 환경위생공학
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    • 제13권3호
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    • pp.19-29
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    • 1998
  • The calcination reactivity of limestone and physical property changes of calcined lime were investigated with a temperature($720~1000^{\circ}C$ under atmospheric gas($N_2$, $CO_2$) conditions. The mechanisms of mass transport in a lime matrix were represented by the evaporation and condensation (${\gamma}=1.7$) at $1000^{\circ}C$ and the volume diffusion (${\gamma}=2.7$) at $800^{\circ}C$, which was obtained by the specific surface area of calcined lime with sintering conditions. Also, the effect of physical property on the reactivity of sulfation reaction was determined by the changes of pore size with $lime-SO_2$ reaction in this work. The initial sulfation rate of calcined lime increased with increasing temperature, whereas the capture capacity of $SO_2$ exhibited a maximum value at $900^{\circ}C$. The pore volume of sulfated lime was decreased with increasing sulfation time, but the major pores shifted to the distribution of larger size at a temperature of $850{\;}~{\;}1000^{\circ}C$. The mean pore size of sulfated lime based on pore volume decreased gradually at $1000^{\circ}C$; however, it increased with sulfation time up to 40 min and rapidly decreased thereafter.

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수직 싸이클론의 ${Ca(OH)}_{2}$ 배소에서 $FeS_{2}$의 열적반응에 관한 연구 (A kinetic study of pyrite in the lime roasting of a vertical cyclone)

  • 조종상
    • 한국결정성장학회지
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    • 제9권1호
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    • pp.119-125
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    • 1999
  • 본 연구는 싸이클론 반응로에서 $FeS_{2}$의 반응 특성에 관한 조사를 연구하였다. 수학적인 모형도로 이 반응로에서 $FeS_{2}$의 oxidation과 suifation 등을 전개하엿다. 모형은 $FeS_{2}$에서 chemical control shrinking core로서 그리고 ${Ca(OH)}_{2}$에서 fluid film control shrinking core로서 가정하였으며 수식으로서 발전시켰다. 본 실험은 이 반응 파라메터들의 영향에 연구로서 진행하였으며 즉 반응로의 온도변화, $FeS_{2}$의 입자크기, 공기 주입비율, 시료 주입비율, 그리고 $FeS_{2}$${Ca(OH)}_{2}$ 비율 등이다. Oxidation과 Sulfation에 의한 반응물들은 화학적 및 물리적으로 특성을 기술하였다.

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Hydrated Lime Roasting of Precious Metal Ores with A Cyclone Reactor

  • Cho, Chong S.
    • 한국결정성장학회:학술대회논문집
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    • 한국결정성장학회 1997년도 Proceedings of the 12th KACG Technical Meeting and the 4th Korea-Japan EMGS (Electronic Materials Growth Symposium)
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    • pp.53-60
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    • 1997
  • The roasting of pyrite with a cyclone reactor have been studied in terms of investigating the reaction behavior of pyrite. The development of a fundamental model for pyrite oxidation and lime sulfation in a vertical cyclone reactor. The model assumes a chemical control shrinking core behavior for the pyrite and a fluid film control shrinking core behavior for the lime. The oxygen and sulphur dioxide concentrations and the energy balance for the gas, pyrite and lime particles are solved. The model was solved and characterized numerically. Experiments have been performed to study the influence of reaction parameters such as reactor temperatures, pyrite particle sizes, air flow rates, feeding rates, and mixing ratio of pyrite and lime. The oxidation and sulfation products were characterized chemically and physically.

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황산기가 도입된 피브로인의 제조 및 특성 (Preparation and Characterization of Sulfated Fibroin)

  • 정대철;이신영;허원
    • KSBB Journal
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    • 제24권5호
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    • pp.458-462
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    • 2009
  • 황산 수용액에 재생 피브로인을 녹이고 가열하여 황산을 반응물과 동시에 촉매로 사용하여 황산-피브로인을 제조 하였다. 황산의 농도 및 반응온도를 달리하여 얻어진 시료로부터 적외선 흡광 스펙트럼, UV 흡광 스펙트럼, NMR 및 GPC를 사용하여 반응조건에 따른 황산기의 도입 정도 및 피브로인 분자의 분해 정도를 분석하였다. 황산-피브로인의 수율은 5%의 황산을 사용하여 $60^{\circ}C$에서 반응시킬 때 가장 높았으며 적외선 흡광 스펙트럼의 $1109\;cm^{-1}$의 피크가 나타내는 도입된 황산기의 량은 황산의 농도가 증가하면 같이 증가하였다. 단백질에 도입된 황산기는 피브로인 분자를 주로 구성하고 있는 세린 및 타이로신의 hydroxyl 그룹과 반응하여 O-sulfate ester를 형성할 것으로 예상되는데, 이는 274 nm에서의 UV 흡광도의 감소 및 $3300\;cm^{-1}$의 적외선 흡광 스펙트럼의 감소가 관찰되는 결과와 일치하였다. GPC 분석을 통하여 황산-피브로인이 가수 분해되어 원래 피브로인의 분자량 보다 분자량이 작으며 동시에 가수분해된 저분자 황산 피브로인 펩타이드와 덜 가수분해된 비교적 분자량이 큰 펩타이드로 구성되어 있음이 확인되고 있다.

순산소연소 조건에서 Drop tube furnace를 이용한 운전변수에 따른 석회석의 탈황특성 연구 (Study on the Desulfurization Characteristic of Limestone Depending on the Operating Parameters of In-Furnace Desulfurization for Oxy-Fuel Combustion Using Drop Tube Furnace)

  • 최욱;조항대;최원길;박영성;길상인;이형근
    • Korean Chemical Engineering Research
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    • 제49권6호
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    • pp.857-864
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    • 2011
  • 순산소연소는 높은 연소 효율과 적은 배가스량, 낮은 질소산화물 농도를 장점으로 하고 있으며 연소온도 조절을 위한 배가스 재순환에 의해 배출되는 연소가스중의 $CO_2$ 농도를 95%까지 농축이 가능하므로 석탄 연소설비에 대한 유망한 CCS 기술로 부각되고 있다. 본 연구는 순산소연소 조건에서 배가스의 재순환을 통한 $CO_2$ 농도 증가에 기인하는 직접 황화반응이 탈황효율에 미치는 영향을 평가하고 반응온도, $CO_2$ 농도, $SO_2$ 농도상승이 $SO_2$ 제거효율에 미치는 영향과 배가스 중 수분 등이 $SO_2$ 제거효율에 미치는 영향을 실험적으로 고찰하였다. 반응온도 $1,200^{\circ}C$까지 온도 상승에 따라 $SO_2$의 제거효율은 증가하였고 Ca/S비, $CO_2$ 농도와 수분이 증가할수록 $SO_2$ 제거효율이 증가하였다. 이러한 운전변수는 영향인자 평가를 통하여 Ca/S 비>체류시간>$O_2$농도>반응온도>$SO_2$농도>$CO_2$농도>수분농도의 순으로 탈황반응에 영향을 미치는 것으로 나타났다. 또한 운전변수별 실험결과를 이용하여 로내 건식탈황에 있어서 각 운전변수별 성능 영향인자를 평가할 수 있는 반경험적 모델식을 도출하였다.

천연 망간 광석 탈황제의 재생 반응 특성 연구 (A Study of Regeneration Reaction for Desulfurization Sorbents using Natural Manganese Ore)

  • 윤여일;윤용승;김성현
    • 에너지공학
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    • 제11권3호
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    • pp.247-253
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    • 2002
  • 석탄가스화 복합발전(IGCC)의 가스 정제 부분에 사용 가능한 비아연계 탈황제중 경제성이 우수하며 탈황성능이 우수한 천연망간광석을 탈황제의 활성성분으로 선정하였다. 본 연구에서는 이미 탈황반응이 끝난 망간계 탈황제의 재생반응특성을 열중량 분석기와 고정층 반응기로 350~55$0^{\circ}C$의 중저온 영역에서 실험하였다. 망간계 탈황제를 4%의 산소로 재생할 경우 85$0^{\circ}C$이상에서 재생 반응이 sulfation 생성반응보다 우세하게 되며, 90$0^{\circ}C$ 이상에서 완전재생 반응이 이루어진다. 중저온 영역에서는 망간의 열역학적 특성으로 인하여 sulfation 반응이 우세하게 되므로 망간산화물이 아닌 MnSO$_4$생성반응이 주물질인 반응이 일어나게 된다. 이를 개선하기 위하여 재생 가스의 조성에 암모니아와 수분을 첨가하여 황화합물이 생성되는 부반응을 억제함으로써 기존 연구와 차별성을 두었으며 XRD와 반복 황화 재생 반응에 의한 반응성 변화를 살펴봄으로써 이에 대한 검증을 해보았다.

국내 부존의 함티탄자철광으로 부터 합성 rutile 및 고순도 철화산화물의 제조를 위한 순환 공정 (Cyclic process for the preparation of synthetic rutile and pure iron oxide from the domestic titaniferous magnetite ore)

  • 이철태;유영홍
    • 공업화학
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    • 제2권4호
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    • pp.372-384
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    • 1991
  • 국내 부존의 함티탄자철광으로 부터 천연 rutile 광의 대체를 위한 합성 rutile의 제조 및 고순도 철산화물을 제조할 수 있는 새로운 공정개발과 아울러 황산암모늄을 황산화제로 사용할 수 있는 새로운 용도개발의 가능성을 조사키 위해 함티탄자철광과 황산암모늄의 반응을 시도하였다. 그 결과 적절한 황산화 반응조건은 반응온도 $425^{\circ}C$, 반응시간 2.5h, 시료 함티탄자철광에 대한 황산암모늄의 무게비 11.0 그리고 시료ilmenite의 입도 -250 mesh였다. 이 조건에서 얻어진 황산화된 함티탄자철광을 물로 침출시켜 90.4%의 $TiO_2$와 85.3%의 Fe를 함티탄자철광으로 부터 추출하였다. 이 추출 용액으로 부터 제조된 합성 rutile의 $TiO_2$ 품위는 93.8%로서 rutile과 anatase의 혼합결정구조 였으며 철산화물은 순도 97.6% 의 ${\alpha}-Fe_2O_3$였다.

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황산화 단백질의 알칼리 가수분해에 의한 쥐 뇌의 단백질 황산기전달효소의 추가특성 연구 (Further Characterization of Protein Sulfotransferase(s) of Rat Brain by Alkaline Hydrolysis of Sulfated Proteins)

  • 유재욱;최명언
    • 한국동물학회지
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    • 제33권4호
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    • pp.468-475
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    • 1990
  • 개선된 방법인 알칼리 가수분해와 얇은 층 cellulose전기 영동 (TLE)으로 in vitro 조건에서 쥐 뇌의 용해부분에서의 단백질 황산화의 특성을 추가로 조사하였다. 단백질 황산화는 방사능을 띤 [35 S] 3'-phosphoadenosine-5'-phosphosulfate (PAPS),Tris-maleate buffer (pH 8), MgCI$_2$, 그리고 쥐 뇌의 용해 단백질이 포함된 반응체 내에서 실행되었다. 황산화된 단백질들은 acetone에 의해 침전된 후 황산화된 아미노산을 얻기위해 알칼리 가수분해를 하였다. 더나아가 그 가수분해물을 TLE로 분리하고 황산화된 잔기들을 fluorography를 통해 확인하였다. 일차원 TLE의 fluorography에서는 tryosine-O-sulfate를 포함한 적어도 9개의 황산된 잔기들이 나타났다. tryosine-O-sulfate를 제외한 다른 잔기들은 아직 분명하게 밝혀지지 않고 있다. 이런 방법으로 단백질 황산기전달효소(PST)의 일반적 성질들 즉, PAPS농도, pH,반응온도,그리고 $Mg^2$+등의 효과를 재조사하였다. 이런 결고들은 쥐 뇌에서 각황산화된 잔기들에 해당하는 여러개의 PST의 존재가 가능하며 단백질 황산화가 tryosine뿐만 아니라 다른 잔기들에서도 일어날 수 있음을 암시한다.

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