• 제목/요약/키워드: Supercritical $CO_2$

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WC-Co계 분말사출성형에서 초임계$CO_2$에 의한 결합제 제거 (Binder Removal by Supercritical $CO_2$ in Powder Injection Molded WC-Co)

  • 김용호;임종성;이윤우;김소나;박종구
    • 한국분말재료학회지
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    • 제8권2호
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    • pp.91-97
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    • 2001
  • The conventional debinding process in metal injection molding is very long time-consuming and unfriendly environmental method. Especially, in such a case of injection molded parts from hard and fine metal powder, such as WC-Co, an extremely long period of time is necessary in the conventional slow binder removal process. On the other hand, supercritical debinding is thought to be the effective method which is appropriate to eliminate the aforementioned inconvenience in the prior art. The supercritical fluid has high diffusivity and density, it can penetrate quickly into the inside of the green metal bodies, and extract the binder. In this paper, super-critical debinding is compared with wicking debinding process. Wax-based binder system is used in this study. The binder removal rate in supercritical $CO_2$ have been measured at $65^{\circ}C$, 75$^{\circ}C$ in the pressure range from 20 MPa to 28 MPa. Pores and cracks in silver bodies after sintering were observed using SEM When the super-critical $CO_2$ debinding was carried out at 75$^{\circ}C$, almost all the wax (about 70 wt% of binder) was removed in 2 hours under 28 MPa and 2.5 hours under 25 MPa.

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밀도구배 초임계 $CO_2$ 크로마토그래피에 의한 Eicosapentaenoic Acid (EPA) 정제 (Purification of Eicosapentaenoic Acid (EPA) by Density Gradient Supercritical $CO_2$ Chromatography)

  • 유병삼;변상요
    • KSBB Journal
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    • 제14권1호
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    • pp.109-113
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    • 1999
  • 이산화탄소를 용매로하는 초임계유체 크로마토그래퍼(SFC)방법을 이용하여 어유로부터 EPA및 DHA를 고순도로 분리정제하는 연구를 하였다. 질산은 칼럼을 이용하는 초임계 이산화탄소의 초기 압력조건 변화가 저 지방산의 용해도 및 분리도에 미치는 영향을 조사하였는데 압력이 증가될수록 저지방산의 용해도는 증가되었고, 반면에 EPA와의 분리도는 감소하는 경향을 나타내었다. EPA의 분리정제 효율을 높이기 위해 초임계 이산화탄소에 대한 단계별 밀도구매 방법을 적용하였다. 적용 결과 초기에 저지방산이 먼저 분리되었고, 계속해서 92.1%~97.8%EPA 순도를 갖는 분획들을 얻을 수 있었다. 순도가 높은 3개의 분획의 평균 순도는 95.6%이었고 회수율은 30%에 달하였다.

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고압 매크로에멀젼을 이용한 전해도금에 관한 연구 (A Study on the Electroplating using Macroemulsion in High Pressure)

  • 박지영;양준열;서동진;유기풍;임종성
    • Korean Chemical Engineering Research
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    • 제43권1호
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    • pp.53-59
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    • 2005
  • 본 연구에서는 계면활성제를 이용하여 초임계이산화탄소와 전해도금액의 매크로에멀젼을 형성한 후 양극과 음극을 통해 통전시켜 초임계에멀젼 전해도금을 수행하였다. 계면활성제로는 친이산화탄소기와 친수기를 동시에 지닌 sodium salt of bis (2,2,3,3,4,4,5,5-octafluoro-1-pentanol) sulfosuccinate를 사용하였으며 (+)극과 (-)극으로 니켈판과 구리판을 각각 사용하였다. 초임계매크로에멀젼 상태에서 도금된 니켈표면과 기존의 상압 상태에서 도금된 니켈표면을 비교해 본 결과 이산화탄소/니켈도금액 매크로에멀젼에 의해 도금된 니켈표면은 기존 방법에 의한 것보다 더 균일하였다. 계면활성제의 농도와 도금액 양이 도금에 미치는 영향을 살펴보기 위하여 도금액에 첨가한 계면활성제의 농도를 2, 4, 7 wt% 변화시켰으며 도금 반응셀 내에서 차지하는 도금액의 부피를 10 vol%에서 70 vol%까지 증가시켰다. 그리고 연속상의 영향을 알아보기 위하여 초임계이산화탄소 대신에 프로판을 사용하여 그 결과를 살펴보았다. 매크로에멀젼이 형성되는 농도 이상에서는 계면활성제의 농도가 높아질수록 전류량과 도금되는 니켈 양이 모두 감소하였으며, 도금액의 부피가 증가할수록 전류량과 전기전도도가 높아지고 도금되는 니켈 양이 증가하였다. 또한, 연속상의 경우, 프로판보다 이산화탄소가 우수한 도금효과를 보임을 알 수 있었다.

에탄올 보조용매 초임계$CO_2$를 이용한 대두 Daidzein 추출 (Ethanol Modified Supercritical$CO_2$ Extraction of Daidzein from Soybean)

  • 부성준;변상요
    • KSBB Journal
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    • 제16권1호
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    • pp.95-98
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    • 2001
  • 순수한 초임계 이산화탄소로는 대두박으로 부터 daidzein을 추출할 수 없었다. 보조용매로서 에탄올을 사용하면 daidzein을 추출이 가능하였다. 에탄올을 보조용매로 사용한 경우 온도가 증가할수록 daidzein의 추출 효율도 증가하였고, 압력이 증가할수록 추출 효율 역시 증가하였다. 에탄올을 보조용매로 사용하는 경우에 보조용매의 농도가 증가할수록 추출 효율도 비레하여 증가하였고 19% 이상에서는 추출 효율이 완만하게 증가하였다. 보조용매 농도가 15% 이상부터는 보조용매 농도가 증가할수록 daidzein함량은 감소하는 경향을 나타내었다. 보조용매 농도가 15%에서 93% 추출 효율을 나타냈다. 추출시간에 따른 추출 효율의 변화를 연구한 결과, 초기에는 추출 효율이 급격하게 증가하다가 후반부터는 완만하게 증가하는 즉, 포화현상을 나타내었다. 추출시간에 따른 추출된 daidzein함량의 변화는 뚜렷한 경향은 없지만, 대체적으로 추출시간이 증가할수록 감소하는 경향을 나타내었다.

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초임계 이산화탄소를 이용한 커피의 향기 성분 증진 (Enrichment of Coffee Flavors with Supercritical Carbon Dioxide)

  • 이주희;변상요
    • KSBB Journal
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    • 제23권3호
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    • pp.193-198
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    • 2008
  • 커피의 향기 성분의 증가를 위해 초임계 이산화탄소를 사용하고, 일반적인 커피 추출 방법인 에스프레소를 통하여 증가 효율을 알아보았다. 커피 음료의 향 성분은 변형된 헤드스페이스법으로 수거하여 분석하였다. 모든 장치는 향 성분이 유출되지 않도록 밀폐하여 수행하였다. 분석은 GC를 이용하였고 다섯 가지 향기 성분을 표준품으로 하였다. 초임계 이산화탄소는 압력과 온도의 영향을 받아 밀도와 용해도가 변화하고 이로써 용해력이 변화하기 때문에, 압력과 온도의 최적화 실험을하였다. 추출 후 product와 헤드스페이스의 향기 성분을 모두 분석하였고 그 결과 350 bar, 80$^\circ$C의 조건에서 최대의 효율을 나타내었다. 또한 추출 시 헤드스페이스로 날아가는 향기 성분보다 product로 추출되는 향기 성분이 76.6배 이상 많았다. 커피의 초임계 추출물을 음용하기 위해서 초임계 커피 음료를 만들고, 이의 향기 성분 증가 효율을 확인하기 위해서 초임계 추출 과정을 거치지 않은 커피도 에스프레소로 추출하여 비교하였다. 그 결과 초임계 이산화탄소 추출로 커피 음료의 향기 성분을 2.3배 증가시킬 수 있었다.

초임계 이산화탄소 염색 및 가공 기술 (Supercritical CO2 Dyeing and Finishing Technology - A Review)

  • 이교영;채주원;이상오;김삼수;이재웅
    • 한국염색가공학회지
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    • 제31권1호
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    • pp.48-64
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    • 2019
  • With evolution in the production environment of the textile industry, the need for non-water-based dyeing technologies and eco-friendly process facilities in the dyeing and processing stages has increased. In recent years, supercritical fluid dyes have been developed and commercialized in Europe, centering on this demand. However, so far, such dyes have been mainly applied in the processing of PET fibers. Basic research has mainly involved investigation of dyeing by supercritical carbon dioxide or solubility of such dyes, and more in-depth research should be continuously carried out. In this review, we describe the types and characteristics of supercritical fluids that exhibit specific properties at pressures and temperatures over the critical point. In addition, the state of the art in the dyeing and processing technology using supercritical fluids and associated, processing problems, environmental regulation, and wastewater treatment issues are described in detail. We hope this review can contribute to the supercritical fluid technology being further developed as an environment friendly dyeing processing method. Furthermore, we expect that the technique can be used as a means of ensuring different, high-quality dyed products.

초임계유체를 이용한 당 에스테르의 합성 및 분리정제

  • 서덕기;김우경;김광일;유인상;윤현희
    • 한국생물공학회:학술대회논문집
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    • 한국생물공학회 2001년도 추계학술발표대회
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    • pp.705-708
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    • 2001
  • 지방산제거방법으로 초임계 이산화탄소를 이용하고자 지방산의 초임계 이산화탄소에 대한 용해도률 조사하였다. 추출온도와 압력을 실험변수로 하여 각 지방산의 용해도를 측정한 결과 $35-50^{\circ}C$, 80-120atm의 범위에서 초임계추출이 이루어졌으며, oleic acid의 용해도는 약 1.7x10-4 mole/mole of $CO_2$이었다. 당 에스테르의 효소적합 성공정으로 초임계법을 적용하였는 바, 반응시간 24시간 후 약 67%의 전환율을 얻을 수 있었다.

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수평관 내에서 이산화탄소 초임계 가스냉각 과정의 열전달 및 압력강하 특성에 관한 실험적 연구 (An Experimental Study on Heat Transfer and Pressure Drop Characteristics during Supercritical Process of Carbon Dioxide in a Horizontal Tube)

  • 최이철;강병하;김석현
    • 설비공학논문집
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    • 제16권5호
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    • pp.414-420
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    • 2004
  • The heat transfer and pressure drop characteristics associated with the gas cooling of the supercritical carbon dioxide in a horizontal tube have been investigated experimentally. This problem is of particular interest in the design of a gas cooler of cooling systems using $CO_2$refrigerant. The test section is consisted of 6 series of 455 mm in length, 4.15 mm ID copper tube, respectively. The effects of the inlet temperature, pressure and mass flow rate on the heat transfer and pressure drop of $CO_2$in a horizontal tube is studied in detail. The heat transfer coefficient of $CO_2$is varied by temperature, inlet pressure, and mass flow rate of $CO_2$. This has maximum value at near the pseudocritical temperature. The pressure drop is changed by inlet pressure and mass flow rate of $CO_2$. The results have been compared with those of previous work. The heat transfer correlation at the supercritical gas cooling process is also suggested.

초임계 이산화탄소에 의한 금속 담지 활성탄으로부터 담지금속의 추출 (Extraction of Impregnated Metals from Charcoal Active Carbon with Supercritical Carbon Dioxide)

  • 이종철;류삼곤
    • 한국군사과학기술학회지
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    • 제11권5호
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    • pp.99-106
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    • 2008
  • Metal ions such as Cu and Cr were extracted from the Cu, Cr and Ag impregnated active carbon by contacting the solid surfaces with supercritical carbon dioxide(Sc-$CO_2$) containing chelating agents. About 10g of the active carbon sample were loaded in a vertical tube extractor contacting with $CO_2$ flowing from the bottom of the tube for 6hrs. The ligands used were acetyl acetone(AA) and Cyanex-302(C-302). Water and methanol were used as entrainers to study the effect of co-solvent to $CO_2$. Experimental results showed that C-302 was more effective than AA in removing Cu with the maximum extraction of 42.0wt%, while 57.6wt% of Cr was extracted with AA from the sample.