• 제목/요약/키워드: Thermal pyrolysis

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동축류 메탄(CH4), 에탄(C2H6), 프로판(C3H8) 혼합 확산화염내의 수소(H2) 첨가가 화염 형상 및 연소 생성물에 미치는 영향 (Effect of Hydrogen(H2) Addition on Flame Shape and Combustion Products in Mixed Coflow Diffusion Flames of Methane(CH4), Ethane(C2H6) and Propane(C3H8))

  • 박호용;윤성환;노범석;이원주;최재혁
    • 해양환경안전학회지
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    • 제25권6호
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    • pp.780-787
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    • 2019
  • 본 연구에서는 국내외 저탄소 녹색성장을 위한 대안으로서 수소에너지와 그 이용 기술에 대한 관심이 높아지는 추세에 발맞춰 무탄소 연료인 수소를 LNG 의 주성분인 메탄, 메탄-프로판, 메탄-프로판-에탄 동축류 확산화염 내에 첨가하여 화염형상 및 연소생성물에 미치는 영향을 확인하였다. 상온상압 조건의 확산화염에 수소를 단계적으로 첨가하여 실제 생성되는 연소생성물의 변화 추이를 가스 분석기를 이용하여 실험적으로 관찰하였고 확산화염의 형상은 디지털카메라를 이용하여 단계적으로 관찰 하였다. 실험결과에서 확산화염에 수소를 첨가함에 따라 질소산화물의 생성량이 선형에 가깝게 증가하는 경향을 보였다. 이것은 수소의 상대적으로 높은 단열화염온도와 빠른 연소속도가 Thermal NOx의 생성을 촉진했기 때문이다. 반면 이산화탄소의 생성량은 감소하는 경향이 나타났는데 수소를 첨가함에 따라 메탄, 메탄-프로판, 메탄-에탄-프로판의 혼합 확산화염에 포함되어있는 전체 탄소비율이 줄어들어 이산화탄소의 생성량이 감소한 것이다. 이는 선박에서 LNG-수소의 혼합 연료사용으로 인해 온실가스인 이산화탄소를 저감할 수 있는 하나의 방안으로 고려될 수 있다는 것을 의미한다.

과잉수소 반응조건하에서 사염화탄소의 고온 분해반응 특성 연구 (Thermal Degradation Characteristics of Carbon Tetrachloride in Excess Hydrogen Atmosphere)

  • 원양수;전관수;최성필
    • 한국환경과학회지
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    • 제5권5호
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    • pp.569-577
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    • 1996
  • 과잉수소 반응조건하에서 사염화탄소의 열적 안정성과 수첨탈염소화 과정을 고찰하기 위한 모델로써 Cl/H의 비가 다른 순수 염화메탄화합물인 메틸염소, 메틸렌염소, 클로로포름과 사염화탄소를 이용하였다. 반응시간 1초에서 99% 분해되는 온도를 기준으로한 열적 안정성은 메틸염소는 $875^{\circ}C,$ 메틸렌염소는 $780^{\circ}C,$ 클로로포름은 $675^{\circ}C,$ 사염화탄소는 $635^{\circ}C$ 이었으며, 낮은 반응온도영역에서는 클로로포름의 열적 안정성이 사염화탄소보다 낮았으나 온도가 증가함에 따라 사염화탄소의 분해가 증가하여 $570^{\circ}C$ 이상에서는 클로로포름보다 쉽게 분해되었다. 사염화탄소의 분해 반응계에서의 생성물 고찰결과, 반응온도가 증가함에 따라 염화탄화수소 화합물 계열 생성물의 농도와 염화정도가 감소하였다. 과잉수소 반응조건에서 사염화탄소 열분해 실험결과, $850^{\circ}C$ 이상에서는 탈염소화 탄화수소화합물인 메탄, 에틸렌, 에탄의 생성물의 농도가 증가하였으며 염소화 합물로는 메틸염소만이 소량 검출되었다. 이는 염화정도가 낮은 화합물일수록 열적 안정성이 크다는 것을 의미하며 CCl4/H2 반응계에서 염화탄소화합물중 메틸염소가 열적 안정성이 가장 큰 화합물이었다.

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의성지역 경상누층군의 열적진화와 속성작용 (Thermal Maturation and Diagenesis of the Gyeongsang Supergroup, Euiseong Area, SE Korea)

  • 손병국;정태진;오재호;곽영훈
    • 한국석유지질학회지
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    • 제2권2호
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    • pp.83-90
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    • 1994
  • 의성지역 경상누층군에 대하여 유기지화학적 방법과 일라이트 결정도 측정방법을 사용하여 유기물의 열성숙도와 속성 작용정도를 연구하였다. 신동층군의 흑색셰일은 $0.5{\~}2{\%}$의 유기물을 함유하고 있으며, 이 유기물들은 타이프 Ⅲ에 해당하는 고등식물 기원이다. 열분석 Tmax 값은 $578{\~}595^{\circ}C$이며, 비트리나이트 반사도는 진주층에서 약 $2.9{\%}Ro$, 낙동층에서 약 $3{\~}4{\%}Ro$로 유기물의 열적 성숙단계가 건성가스 생성단계에 도달하였음을 보여준다. 비트리나이트 반사도 측정결과에 의하면, 유기물의 열적성숙은 주로 매몰에 의하여 이루어졌으며, 국부적으로 화성암체의 관입에 의하여 이차적인 영향을 받은 것으로 판단된다. 일라이트 결정도값은 층서상의 위치에 따른 규칙적 인 변화를 보이지 않으며, 낙동층, 하산동층, 진주층, 일직층 일부에서는 속성 정도가 속성 작용 영역과 앵키존 영역의 경계부에 해당된다. 이들보다 상위 지층인 일직층, 후평동층, 점곡층, 사곡층의 일라이트 결정도값은 앵키존의 중간부에 위치한다. 층서적으로 보다 상위인 일직층, 후평동층, 점곡층, 사곡층들의 변성도가 높게 나타나는 것은 이 지층이 분포하는 지역에 관입한 화성암체에 의한 열변질에 기인한 것으로 해석된다. 유기물의 열성숙도와 일라이트 결정도에 의한 탄화수소 생성단계는 서로 잘 일치하며, 비트리나이트 반사도와 일라이트 결정도는 모두 관입체의 영향을 지시한다. 연구지역의 속성작용은 전체적으로는 매몰에 의하여 이루어 졌으며, 국부적으로는 관입체에 의한 이차의 영향을 받은 것으로 해석되는 데, 매몰에 의한 고지온은 약 $200^{\circ}C$로 추정된다.

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Theoretical Investigation on the Structure, Detonation Performance and Pyrolysis Mechanism of 4,6,8-Trinitro-4,5,7,8-tetrahydro -6H-furazano[3,4-f]-1,3,5-triazepine

  • Li, Xiao-Hong;Zhang, Rui-Zhou;Zhang, Xian-Zhou
    • Bulletin of the Korean Chemical Society
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    • 제35권5호
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    • pp.1479-1484
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    • 2014
  • Based on the full optimized molecular geometric structures at B3LYP/cc-pvtz method, a new designed compound, 4,6,8-trinitro-4,5,7,8-tetrahydro-6H-furazano[3,4-f ]-1,3,5-triazepine was investigated in order to look for high energy density compounds (HEDCs). The analysis of the molecular structure indicates that the seven-membered ring adopts chair conformation and there exist intramolecular hydrogen bond interactions. IR spectrum and heat of formation (HOF) were predicted. The detonation velocity and pressure were evaluated by using Kamlet-Jacobs equations based on the theoretical density and condensed HOF. The bond dissociation energies and bond orders for the weakest bonds were analyzed to investigate the thermal stability of the title compound. The results show that $N_1-N_6$ bond is the trigger bond. The crystal structure obtained by molecular mechanics belongs to $Pna2_1$ space group, with lattice parameters Z = 4, a = 15.3023 ${\AA}$, b = 5.7882 ${\AA}$, c = 11.0471 ${\AA}$, ${\rho}=2.06gcm^{-3}$. In addition, the analysis of frontier molecular orbital shows the title compound has good stability and high chemical hardness.

난연처리된 목재의 연소특성에 관한 연구 (A Study on Combustion Characteristics of Fire Retardant Treated Wood)

  • 박형주;강영구;김홍
    • Journal of the Korean Wood Science and Technology
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    • 제33권4호통권132호
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    • pp.38-44
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    • 2005
  • 본 연구는 Monoammonium phosphate, Sodium borate 및 Zinc borate를 이용하여 난연성 수용액을 배합하고, 이를 이용하여 난연처리한 목재의 연소특성을 검토하기 위하여 수행하였다. 난연처리한 목재의 연소특성은 열분석(TGA, 연소열)과 난연시험(LOI, 화염전파)을 이용하여 수행하였다. 열분석과 난연시험의 결과는 다음과 같다. 1) F4로 처리한 시료가 거의 모든 연소 특성에 있어 우수한 난연효과를 나타내었다. 2) TGA curve로부터, 모든 시료는 열분해와 산화과정을 가짐을 알 수 있었다. 3) 연질목재에 대한 난연효과가 경질 목재보다 효과적이며, 난연제의 함량이 증가함에 따라 연소열은 감소하였다. 4) 난연처리된 목재의 LOI값은 24~30으로 거의 비슷하였으나 이들 값들은 비처리된 목재시료의 LOI값보다 높게 나타났다. 5) Monoammoum phosphate, Sodium borate, Zinc borate, Sodium hydroxide에 의해 배합된 수용성 난연제의 pH는 약 8.4로 옅은 암모니아 냄새가 났다.

Polycyclic Aromatic Hydrocarbons (PAHs) and their Bioaccessibility in Meat: a Tool for Assessing Human Cancer Risk

  • Hamidi, Elliyana Nadia;Hajeb, Parvaneh;Selamat, Jinap;Razis, Ahmad Faizal Abdull
    • Asian Pacific Journal of Cancer Prevention
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    • 제17권1호
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    • pp.15-23
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    • 2016
  • Polycyclic aromatic hydrocarbons (PAHs) are primarily formed as a result of thermal treatment of food, especially barbecuing or grilling. Contamination by PAHs is due to generation by direct pyrolysis of food nutrients and deposition from smoke produced through incomplete combustion of thermal agents. PAHs are ubiquitous compounds, well-known to be carcinogenic, which can reach the food in different ways. As an important human exposure pathway of contaminants, dietary intake of PAHs is of increasing concern for assessing cancer risk in the human body. In addition, the risks associated with consumption of barbecued meat may increase if consumers use cooking practices that enhance the concentrations of contaminants and their bioaccessibility. Since total PAHs always overestimate the actual amount that is available for absorption by the body, bioaccessibility of PAHs is to be preferred. Bioaccessibility of PAHs in food is the fraction of PAHs mobilized from food matrices during gastrointestinal digestion. An in vitro human digestion model was chosen for assessing the bioaccessibility of PAHs in food as it offers a simple, rapid, low cost alternative to human and animal studies; providing insights which may not be achievable in in vivo studies. Thus, this review aimed not only to provide an overview of general aspects of PAHs such as the formation, carcinogenicity, sources, occurrence, and factors affecting PAH concentrations, but also to enhance understanding of bioaccessibility assessment using an in vitro digestion model.

EFFECT OF DEPOSITION METHODS ON PHYSICAL PROPERTIES OF POLYCRYSTALLINE CdS

  • Lee, Y.H.;Cho, Y.A.;Kwon, Y.S.;Yeom, G.Y.;Shin, S.H.;Park, K.J.
    • 한국표면공학회지
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    • 제29권6호
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    • pp.862-868
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    • 1996
  • Cadmium sulfide is commonly used as the window material for thin film solar cells, and can be prepared by several techniques such as sputtering, spray pyrolysis, close spaced sublimation (CSS), thermal evaporation, solution growth methods, etc. In this study, CdS films were deposited by thermal evaporation, close spaced sublimation, and solution growth methods, respectively, and the effects of the methods on physical properties of polycrystalline CdS deposited on ITO/glass were investigated. Also, the effects of variously prepared CdS thin films on the physical properties of CdTe deposited on the CdS were investigated. The thickness of polycrystalline CdS films was maintained at $0.3\mu\textrm{m}$ except for the solution grown CdS when $0.2\mu\textrm{m}$ thick CdS was deposited. After the deposition, all the samples were annealed at $400^{\circ}C$ or $500^{\circ}C$ in H2 atmosphere. To investigate physical properties of the deposited and annealed CdS thin films, UV-VIS spectro-photometry, X-ray diffractometry (XRD), and Auger electron spectroscopy (AES), and cross sectional transmission electron microscopy(XTEM) were used to analyze grain size, crystal structure, preferred orientation, optical properties, etc. The annealed CdS showed the bandedge transition at 510nm and the optical transmittance high than 80% for all of the variously deposited films. XRD results showed that CdS thin films variously deposited and annealed had the same hexagonal structures, however, showed different preferred orientations. CSS grown CdS had [103] preferred orientation, thermally evaporated CdS had [002], and CdS grown by the solution growth had no preferred orientation. The largest grain size was obtained for the CSS grown CdS while the least grain size was obtained for the solution grown CdS. Some of the physical properties of CdTe deposited on the CdS thin film such as grain size at the junction and grain orientation were affected by the physical properties of CdS thin films.

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Gas chromatography-Thermal Energy Analyzer에 의한 휘발성 니트로소아민과 담배 특유의 니트로소아민들의 동시 분석연구 (Studies on the Simultaneous Determination of VNA and TSNA by GC - TEA)

  • 이문수;지상운;박영수
    • 한국연초학회지
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    • 제15권2호
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    • pp.174-184
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    • 1993
  • This is to investigate the methodology for the simultaneous determination of Wk, mk and TSNA using gas chromatography(GC) in combination with chemiluminescence detector, thermal energy analyzer(TEA) . The simultaneous analysis has been estimated by evaluating tobacco. The TEA was linked to GC equipped with non -polar SPB -5 fused silica capillary column which was introduced into the ceramic pyrolysis tube by the point of 16cm from the end of TEA. Quantification was carried out by internal standardization with WDPA after calibration of retention times and response factors with authentic nitrosoamines. It was demonstrated that WDPA was most preferable as internal standard for the simultaneous analysis. The recoveries of the internal standard were in the range of 83∼96% . Nitrosoamines in this method were detected with determination limit of 0.1ng and was made by a straight line in calibration curve by TEA response. The suitability of nitrosoamines extraction in tobacco leaf was investigated. It was most suitable to extract nitrosoamines from tobacco leaves with 0.01 M NaOH within a period of 8 hours. Thimerosal as an antibacterial agent was added to NaOH solution to prevent artifactual formation. The fractionation and the purification of nitrosoamines form alkaline extracts were conveniently performed using Extrelut multilayer column and dichloromethane. Reproducible and reliable results were obtained for the determination of nitrosamines in a relatively short time compared to previous known method. TSNA contents in burley were about 4 times higher as those in the fluecured tobacco.

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결정화에 의한 4성분계 에너지 복합체 제조 및 열분해 특성 (Preparation of Quaternary Energetic Composites by Crystallization and Their Thermal Decomposition Characteristics)

  • 김병수;김재경;안익성;김현수;구기갑
    • 공업화학
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    • 제30권2호
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    • pp.178-185
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    • 2019
  • 결정화/응집 공정을 이용하여 금속/금속산화물/분자화약/산화제로 구성된 구형 4성분계 복합체 3종을 제조하였다. 열중량 분석(TGA) 및 시차주사열량법(DSC)에 의한 열 특성 분석 결과 복합체를 이룬 분자화약의 분해 구간이 단축됨을 관찰하였고, ammonium perchlorate(AP) 분해 생성물인 HCl 및 $ClO_2$에 의한 자가 촉매 반응에 의한 것으로 해석된다. 활성화 에너지 분석 결과 분자화약 분해 종료 구간에서 급격하게 활성화 에너지가 감소함을 확인할 수 있었으며, 이는 분자화약 분해 생성물 중 공통으로 발생하는 $HNO_2$에 의한 것으로 판단된다. 본 연구에서 복합체 열분해 분석 결과로부터 Distributed Activation Energy Model (DAEM)에 의해 모사된 활성화 에너지가 model-fitting 분석법인 Kissinger-Akahira-Sunose와 Flynn-Wall-Ozawa model에 의한 모사치보다 정확도가 대단히 우수함을 알 수 있었다.

Sol-Gel법에 의한 Li1.5Al0.5Ti1.5(PO4)3 고체전해질 제조 및 chelating agent의 영향 (Effect of Chelating Agent on Li1.5Al0.5Ti1.5(PO4)3 Particles by Sol-gel Method and Densification)

  • 류성준;최슬기;원종호;양민호
    • 한국분말재료학회지
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    • 제30권5호
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    • pp.394-401
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    • 2023
  • Li1.5Al0.5Ti1.5(PO4)3 (LATP) is considered to be one of the promising solid-state electrolytes owing to its excellent chemical and thermal stability, wide potential range (~5.0 V), and high ionic conductivity (~10-4 S/cm). LATP powders are typically prepared via the sol-gel method by adding and mixing nitrate or alkoxide precursors with chelating agents. Here, the thermal properties, crystallinity, density, particle size, and distribution of LATP powders based on chelating agents (citric acid, acetylacetone, EDTA) are compared to find the optimal conditions for densely sintered LATP with high purity. In addition, the three types of LATP powders are utilized to prepare sintered solid electrolytes and observe the microstructure changes during the sintering process. The pyrolysis onset temperature and crystallization temperature of the powder samples are in the order AC-LATP > CA-LATP > ED-LATP, and the LATP powder utilizing citric acid exhibits the highest purity, as no secondary phase other than LiTi2PO4 phase is observed. LATP with citric acid and acetylacetone has a value close to the theoretical density (2.8 g/cm3) after sintering. In comparison, LATP with EDTA has a low sintered density (2.2 g/cm3) because of the generation of many pores after sintering.