• 제목/요약/키워드: Sulfur poisoning

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공기극과 연료극의 복합 황불순물에 의한 고분자 전해질막 연료전지의 성능에 미치는 영향 (The performance of PEMFC during exposure to simultaneous sulfur impurity poisoning on cathode and anode)

  • 이수;진석환
    • 한국응용과학기술학회지
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    • 제29권4호
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    • pp.594-598
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    • 2012
  • 고분자 전해질막 연료전지는 연료극의 연료와 공기극의 공기에 각각 $H_2S$$SO_2$이 포함되어 있을 때 그 성능이 심각하게 감소한다. 본 연구는 고분자전해질막 연료전지의 공기극과 연료극에 1 ppm에서 10 ppm의 불순물 가스를 공급하여 전기적 성능측정을 통해 복합적인 황불순물이 단위전지에 미치는 영향을 확인하였다. 최적의 운전조건에서 불순물가스를 피독하였을 때 $SO_2$$H_2S$의 농도가 증가할수록 성능이 급격히 감소하였다(단위전지 온도 $65^{\circ}C$, 상대습도 100%). 그리고 황의 흡착은 MEA의 백금 촉매층 표면서 일어나며, 불순물 가스가 MEA에 누적되는 것을 확인하였다. 1, 3, 5, 및 10 ppm 4회의 연속적인 피독 후 연료전지의 성능이 0.71 V에서 0.54 V(76 %)로 감소하였다.

고체산화물 연료전지의 운전 조건에 따른 니켈 전극 황 피독 현상 (Sulfur Poisoning of Ni Anode as a Function of Operating Conditions in Solid Oxide Fuel Cells)

  • 이호성;이현미;임형태
    • 대한금속재료학회지
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    • 제56권12호
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    • pp.893-899
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    • 2018
  • In the present study, we investigated the sulfur poisoning of the Ni anode in solid oxide fuel cells (SOFCs) as a function of operating conditions. Anode supported cells were fabricated, and sulfur poising tests were conducted as a function of current density, $H_2S$ concentration and humidity in the anode gas. The voltage drop was significant under the higher current density (${\sim}714mA/cm^2$) condition, while it was much reduced under the lower current density (${\sim}389mA/cm^2$) condition, at 100 ppm of $H_2S$. A secondary voltage drop, which occurred only at the high current density, was attributed to Ni oxidation in the anode. Thus, operation at high current density with high $H_2S$ concentration may lead to permanent deterioration in the anode. The effect of water content (10%) on the sulfur poisoning was also investigated through a constant current test (${\sim}500mA/cm^2$) at 10 ppm of $H_2S$. The cell operating with 10% wet anode gas showed a much smaller initial voltage drop, in comparison with a dry anode gas. The present study indicates that operating conditions, such as gas humidity and current density, should be carefully taken into account, especially when fuel cells are operated with $H_2S$ containing fuel.

서로 다른 GDL을 이용한 고분자전해질 막 연료전지의 황불순물 복합피독에 의한 성능 저하 (The Performance Degradation of PEMFCs Fabricated with Different GDLs During Exposure to Simultaneous Sulfur Impurity Poisoning Condition)

  • 이수;김재현;진석환
    • 한국응용과학기술학회지
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    • 제30권1호
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    • pp.146-151
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    • 2013
  • 본 연구에서는 연료극 또는 공기극에 함유된 불순물인 황화합물의 도입을 차단할 수 있는 GDL을 제조하여, 이를 평가용 단위전지에 체결하여 $H_2S$$SO_2$를 연료극과 공기극에 각각 동시에 공급하여 PEMFC의 성능 저하 및 회복에 관한 연구를 수행하였다. 그 결과 $H_2S$$SO_2$의 농도가 증가함에 따라 전지의 성능이 감소하며 특히 10 ppm 이상의 농도에서는 10분 이내에 약 10-15% 정도 성능이 감소하였다. 특히 GDL 표면의 기공이 없는 CN-2 GDL을 체결한 단위전지의 경우 피독에 의한 성능 감소 속도가 더 빠른 것을 확인하였다. 그리고 단위전지 피독 후 황화합물이 혼합되지 않은 순수 가스를 1시간 이상 공급하였을 때 전지의 성능이 GDL의 종류에 따라 90%에서 95% 이상 회복되며 CN-1 GDL의 경우가 가장 회복이 우수하였다.

배출가스 및 DOC에 대한 바이오디젤과 ULSD의 동시 적용효과 (The Effect of Simultaneous Application with Biodiesel and ULSD on Exhaust Emissions and DOC)

  • 박만재;백두성
    • 한국자동차공학회논문집
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    • 제12권2호
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    • pp.62-68
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    • 2004
  • To comply with stringent exhaust emission standards, it is necessary to reserch on some better quality of automotive fuels. Sulfur in fuels is sulfur compound by DOC and then it caused to the increase of PM on the surface of the catalyst. This research is focused on diesel emission characteristics and poisoning effect on Diesel Oxidation Catalyst when Ultra Low Sulfur Diesel(ULSD) and biodiesel are applied simultaneously. The biodiesel is used to improve viscosity of fuel specially in fuel injection system of engine since the introduction of ULSD may degrade viscosity in the process of desulfurization. Furthermore, this study may provide some basic data for the design of emissions reduction technology.

Cu-Chabazite SCR Catalysts의 황 피독 및 탈황에 의한 NOx 저감 성능에 관한 연구 (A study of NOx performance for Cu-chabazite SCR catalysts by Sulfur poisoning and desulfation)

  • 남정길
    • Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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    • 제37권8호
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    • pp.855-861
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    • 2013
  • 저온에서 NOx 저감률이 높은 작은 기공을 갖는 Cu-chabazite SCR 촉매는 150 에서 $300^{\circ}C$ 범위의 낮은 배기가스 온도를 갖는 박용 디젤엔진에 적용성이 높다. 불행하게도, 박용디젤엔진용 연료는 체적베이스로 1.5% 이상의 높은 레벨의 황을 함유 할 수 있다. 이것은 공연비 50:1로 엔진 운전시에 배기가스에 이산화황의 레벨이 500 ppm에 해당된다. 배기가스에 포함되어 있는 높은 레벨의 이산화황은 Cu-chabazite SCR 촉매의 NOx 저감률을 감소시키는 역할을 할 수 있다. 본 연구에서는 Cu-chabazite SCR촉매의 황 피독에 의한 NOx 저감 성능을 연구하기 위하여 벤치플로 시스템을 구축하였다. Cu-chabazite SCR 촉매를 황 피독 시키기 위하여 5% 이산화탄소, 14% 산소, 5% 물과 나머지 질소로 만들어진 배기가스에 500 ppm의 이산화황을 각각 150, 200, 250, $300^{\circ}C$에서 2시간씩 노출 시켰다. 황 피독후 Cu-chabazite SCR 촉매의 불활성 한계를 측정하기 위하여 저온(150~$300^{\circ}C$)에서 NOx 저감 성능을 평가하였다. 또한, 600 과 $700^{\circ}C$에서 각각 30분씩 탈황 작업을 수행하여, 황 피독된 Cu-chabazite SCR 촉매의 NOx 저감 성능이 회복될 수 있는 온도를 결정하였다.

비황분계 부취제를 혼합한 LPG 연료의 차량 배출가스 특성에 관한 연구 (A Study on the Exhaust Emissions Characteristics of LPG Vehicle using LPG Fuel with Sulfur Free Odorant)

  • 김재곤;이호길;임의순;정충섭
    • 한국대기환경학회지
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    • 제30권6호
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    • pp.545-554
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    • 2014
  • In general, odorant was added to fuel gases, such as LPG, LNG and city gas, to prevent gas poisoning, ignition, explosion, or other accident caused by fuel gases, and to enable immediate and easy detection of fuel-gas leakage by emitting an offensive smell. This study describes a study on the exhaust emissions characteristics and fuel economy of liquefied petroleum gas (LPG) vehicle using LPG fuel with new sulfur free odorant. New sulfur free odorant was added to LPG to reduce sulfur content of the LPG. Its performance and exhaust emission were compared to those of LPG with sulfur containing odorant (EM, ethyl mercaptan). Engine performance using LPG with sulfur free odorant was similar to that with sulfur-containing odorant. Exhaust emissions from the LPG vehicle with LPG including sulfur free odorant were also similar to those with LPG including sulfur containing odorant in the FTP 75 and NEDC mode. There experimental results suggest that the sulfur free odorant may substitute for the sulfur containing odorant in LPG fuel.

순환전류 전압법을 이용한 이산화황 피독 PEMFC 단위전지의 성능 회복 (Single Cell Performance Recovery of $SO_2$ Poisioned PEMFC using Cyclic Voltametry)

  • 이수;진석환
    • 한국응용과학기술학회지
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    • 제28권4호
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    • pp.497-501
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    • 2011
  • Polymer electrolyte membrane fuel cell (PEMFC) performance degrade when sulfur dioxide is present in the fuel hydrogen gas, this is referred as $SO_2$ poisoning. This paper reveals $SO_2$ poisoning on PEMFC cathode part by measuring electrical performance of single cell under 1 ppm and 5 ppm on $SO_2$ gas operating. The security of $SO_2$ poisoning depended on $SO_2$ concentration under the best operating conditions($65^{\circ}C$ of cell temperature and 100% of relative humidity between anode and cathode). $SO_2$ adsorption occured on the surface of catalyst layer on membrane electrode assembly (MEA), In addition, MEA poisoning by $SO_2$ was cumulative but reversible. After poisoning within 5 ppm $SO_2$ for 1hr, the electrical performance of PEMFC was found to recover up to about 93% by cyclic voltametry scan.

대형 디젤기관에서 초저유황경유, 바이오디젤 및 디젤산화촉매 적용시의 배기가스 특성 (Emission Characteristics in The Application of ULSD, Biodiesel and DOC in Heavy Duty Diesel Engine)

  • 백두성;박만재
    • 대한기계학회논문집B
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    • 제28권1호
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    • pp.52-58
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    • 2004
  • To develop a low emission engine, it is necessary to obtain some better quality of automotive fuels. Sulfur in fuel is transformed to sulfate-laden PM as DOC is applied. Therefore, it necessary to provide low sulfur fuels before DOC is applied. According to the specification of test fuels, flash point, distillation 90%, cetane index are improved but viscosity is decreased in the process of desulfurization. Excessively reduced sulfur may cause to decrease lubricity of fuel and engine performance in fuel injection system. Therefore, this research was emphasized how the application of Bio-diesel affects on the emission characteristics and engine performance under the circumstance of ULSD and DOC.

아황산(亞黃酸)가스에 의(依)한 농작물(農作物)의 피해생리(被害生理) 감수율(減收率) 및 피해경감(被害輕減)에 관(關)한 연구(硏究) (Effect of Sulfur Dioxide on Crops - Physiology of Lesion, Yield Loss, and Preventive Measures)

  • 한기학
    • Applied Biological Chemistry
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    • 제16권3호
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    • pp.146-165
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    • 1973
  • 대기오염물질중(大氣汚染物質中) 가장 중요(重要)한 아황산(亞黃酸)가스가 농작물(農作物)에 미치는 영향(影響)에 관(關)한 기초(基礎) 자료(資料)를 얻고자 아황산(亞黃酸)가스가 작물(作物)에 미치는 피해생리(被害生理)와 동(同)가스의 농도별(濃度別) 및 작물(作物)의 생육시기별(生育時期別)로 농작물수량(農作物收量)에 미치는 영향(影響)과 이들 피해(被害)로 부터 작물(作物)을 보호(保護)하기 위(爲)한 방법(方法)을 모색(摸索)하기 위(爲)하여 시험(試驗)한 결과(結果)는 다음과 같다. 1. 피해(被害) 생리(生理) 가. 아항산(亞黃酸)가스 처리(處理)는 작물(作物)(배추)조직(組織)의 pH및 Eh에는 영향(影響)을 주지 않았다. 나. 작물(作物)(배추)중(中) peroxidase 의 활성(活性)은 아황산(亞黃酸)가스 처리(處理)로 저하(低下)되었으나 경시적(徑時的)으로 회복(回復)되어처리(處理) 10시간(10時間) 후(後)에는 무처리(無處理)와 대등(對等)하였다. 다. 용액중(溶液中)의 엽록소(葉綠素)는 아황산(亞黃酸)가스에 의(依)하여 순간적(瞬間的)으로 또 불가역적(不可逆的)으로 퇴색(褪色)된다. 그러나 pheophytin의 생성(生成)은 관찰(觀察)되지 않았으며 엽록소(葉綠素)의 퇴색(褪色) 생성물(生成物)은 아황산(亞黃酸)가스의 부가화합물(附加化合物) 또는 그 환원(還元) 생성물(生成物)인 것같다. 라. 엽록체중(葉綠體中)의 엽록소(葉綠素)도 아황산(亞黃酸)가스에 의(依)하여 용액중(溶液中)의 엽록소(葉綠素)와 같은 현상(現像)으로 퇴색(褪色)되었으나 다만 그 속도(速度)가 완만(緩慢)하여 $1{\sim}2$시간(時間)이 소요(所要)되었다. 마. 아황산(亞黃酸)가스의 식물(植物)에 대(對)한 가장 큰 가해작용(加害作用)의 하나는 엽록소(葉綠素)의 파괴(破壞)인것 같다. 2. 농작물(農作物)의 수량(收量)에 미치는 영향(影響) 가. 아황산(亞黃酸)가스 처리(處理) 농도(濃度)에 비례(比例)하여 증가(增加)함을 확인(確認)하였다. 나. 아황산(亞黃酸)가스가 생육시기별(生育時期別)로 작물수량(作物收量)에 미치는 영향(影響)은 개화기(開花期)에 가장 심(甚)하였으며 다음 유수형성기(幼穗形成期), 신장기(伸長期), 유숙기(乳熟期), 최고분얼기(最高分蘖期)의 순위(順位)였다. 다. 아황산(亞黃酸)가스에 대(對)한 작물별(作物別) 저항성(抵抗性)은 처리농도(處理濃度)에 따라 다소(多少) 상이(相異)하나 일반적(一般的)으로 소맥(小麥)이 가장 강(强)하였으며 다음이 수도(水稻), 대맥(大麥), 파, 무, 배추의 순위(順位)로 십자화작물(十字花作物)은 화본(禾本) 과작물(科作物) 및 두과작물(豆科作物)보다 감수성(感受性)이 컸다. 3. 피해(被害) 경감(輕減) 효과 가. 아황산(亞黃酸)가스에 의(依)한 작물피해(作物被害)는 가리(加里), 규회석(珪灰石), 및 석회시용(石灰施用), 그리고 석회유(石灰乳)의 엽면(葉面) 살포(撒布)로 수도(水稻), 대맥(大麥), 대두(大豆)에 그 효과(?果)가 인정(認定)되었다. 나. 석회유(石灰乳)의 살포(撒布)는 가장 우수(優秀)한 피해경감효과를 보였다. 다. 수도(水稻)에 대(對)한 석회유(石灰乳)의 살포(撒布)는 탄소동화작용(炭素同化作用)을 현저(顯著)히 증가(增加)시켰다.

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Successful treatment by exchange transfusion of a young infant with sodium nitroprusside poisoning

  • Baek, Jong-Geun;Jeong, Hoar-Lim;Park, Ji-Sook;Seo, Ji-Hyun;Park, Eun-Sil;Lim, Jae-Young;Park, Chan-Hoo;Woo, Hyang-Ok;Youn, Hee-Shang;Yeom, Jung-Sook
    • Clinical and Experimental Pediatrics
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    • 제53권8호
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    • pp.805-808
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    • 2010
  • Although sodium nitroprusside (SNP) is often used in pediatric intensive care units, cyanide toxicity can occur after SNP treatment. To treat SNP-induced cyanide poisoning, antidotes such as amyl nitrite, sodium nitrite, sodium thiosulfate, and hydroxycobalamin should be administered immediately after diagnosis. Here, we report the first case of a very young infant whose SNP-induced cyanide poisoning was successfully treated by exchange transfusion. The success of this alternative method may be related to the fact that exchange transfusion not only removes the cyanide from the blood but also activates detoxification systems by supplying sulfur-rich plasma. Moreover, exchange transfusion replaces cyanide-contaminated erythrocytes with fresh erythrocytes, thereby improving the blood's oxygen carrying capacity more rapidly than antidote therapy. Therefore, we believe that exchange transfusion might be an effective therapeutic modality for critical cases of cyanide poisoning.