• 제목/요약/키워드: Thermal regeneration

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터빈 추기를 이용한 재생 유기랭킨사이클의 열역학적 성능 해석 (Thermodynamic Performance Analysis of Regenerative Organic Rankine Cycle using Turbine Bleeding)

  • 김경훈;황선;김만회
    • 한국수소및신에너지학회논문집
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    • 제26권4호
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    • pp.377-385
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    • 2015
  • This paper presents a thermodynamic performance analysis of regenerative organic Rankine cycle (ORC) using turbine bleeding to utilize low-grade finite thermal energy. Refrigerant R245fa was selected as the working fluid. Special attention is paid to the effects of the turbine bleeding pressure and the turbine bleed fraction on the thermodynamic performance of the system such as net power production and thermal efficiency. Results show that the thermal efficiency has an optimum value with respect to the turbine bleeding pressure and the net power production is lower than the basic ORC while the thermal efficiency is higher.

오존수 산화를 이용한 활성탄 흡착탑의 현장 재생 시 흡착용량 및 구조특성의 변화 (Changes of Adsorption Capacity and Structural Properties during in situ Regeneration of Activated Carbon Bed Using Ozonated Water)

  • 이진주;이기세
    • 공업화학
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    • 제31권3호
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    • pp.341-345
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    • 2020
  • 하폐수처리 및 정수처리에 사용되는 활성탄 흡착 공정에서 기존의 활성탄 열재생법 비해 활성탄 손실과 불완전 연소로 인한 오염물질 발생도 적으며, 사용 활성탄의 인발-재생-재충진에 소요되는 시간의 절약이 가능한 재생 방법으로 오존수를 이용한 in situ regeneration에 대한 기초연구를 수행하였다. 활성탄 흡착 컬럼 상에서 페놀(phenol) 및 PEG를 흡착 파과 시킨 후 오존수 접촉으로 흡착물질을 분해 제거하는 흡착-재생 싸이클을 반복하였다. 오존수 접촉에 의한 재생 횟수가 증가할수록 페놀 흡착용량은 어느 정도 감소하지만, 일정 수준으로의 감소 후에는 구조 변화가 안정화되어 추가적인 감소가 일어나지 않았다. 흡착 용량이 감소하는 이유는 오존과의 반응에 의해 활성탄의 미세공 크기가 증가하면서 비표면적이 감소하기 때문으로 나타났다. 이러한 세공 크기의 변화와 비표면적의 변화로 인하여 재생 후 in-pore adsorption이 우세한 페놀과 같은 저분자량 물질의 흡착효율은 감소하게 되나 external adsorption 비율이 큰 PEG와 같은 고분자량 물질의 흡착효율은 크게 영향을 받지 않았다. 세공 크기 및 비표면적의 변화는 오존수와의 접촉시간이 길어질수록 심화되므로 제거하려는 물질의 크기를 고려하고 접촉시간을 조절함으로써 흡착 효율의 유지를 제어하는 것이 필요하다.

가변 주파수 Sono-Fenton 산화를 이용한 Spent-GAC 재생기술 (Spent-GAC Regeneration Using Variable Frequency Sono-Fenton Oxidation)

  • 주수빈;이상민;김형준;심인태;김희진
    • 대한토목학회논문집
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    • 제43권4호
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    • pp.449-458
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    • 2023
  • 용존 유기물을 흡착 제거하는 기술로서, 흡착능이 우수한 입상활성탄을 우선적으로 적용할 수 있지만, 흡착탑의 운전기간에 따라 GAC의 흡착능이 현저히 저하되어 파과되는 한계가 있으며 파과된 활성탄인 spent-GAC는 교체나 재생이 불가피하다. 활성탄 교체는 비용의 경제성 때문에 기피되며 상업적으로 열재생법을 사용하고 있으나, 800℃ 이상의 고온 조건으로 인한 높은 에너지 비용과 활성탄의 질량 손실이 발생하는 단점이 있다. 본 연구에서는 CSOs내의 용존 유기물 처리에 사용된 spent-GAC의 재생효율을 제고하기 위해, Fenton 산화법과 초음파 산화를 융합한 다중산화기술인 Sono-Fenton 방법을 적용하였고, 산화제 주입농도와 초음파 주파수별 spent-GAC의 재생효율을 조사하였다. 적용된 Sono-Fenton 처리에서 Fe2+ 10 mmol/L, H2O2 농도 1,000 mmol/L, 120분 초음파 주사시간, 초음파 주파수 40 kHz 재생처리 조건에서 68.5%의 가장 높은 재생효율을 얻을 수 있었고, 750 kHz에서도 유사한 효율을 얻을 수 있었으며, 다른 주파수의 초음파는 재생효율이 불량했고 주파수의 크기와 GAC 재생효율은 선형 관계를 나타내지 않았다. 실 하수를 희석하여 제조한 CSOs로 GAC 흡착탑을 연속운전 한 경우, 재생없이 700시간 내외의 운전이 가능했고 1회의 Sono-Fenton 처리를 적용한 결과, 총 1,000시간의 GAC 흡착 운전 기간 동안 40~70%의 CODcr 제거 효율이 확보하였다.

New Technology with Porous Materials: Progress in the Development of the Diesel Vehicle Business

  • Ohno, Kazushige
    • 한국세라믹학회지
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    • 제45권9호
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    • pp.497-506
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    • 2008
  • The long time of twenty years has passed since Diesel Particulate Filter (DPF) was proposed before the practical use. The main factors that DPF has been put to practical use in this time, are the same time proposal of the evaluation method of SiC porous materials linked to he performance on the vehicle, and that the nature of thermal shock required for the soot regeneration (combustion of soot) in the DPF is different from the conventional requirement for the rather rapid thermal shock. For the requirements, these includ demonstrating utmost the characteristic of SiC's high thermal conductivity, and overcoming the difficulty of thermal expansion of SiC-DPF by dividing the filter into segments binding with the cement of lower Young's modulus, and the innovation of technology around the diesel exhaust system such as Common-Rail system. As the results of these, the cumulative shipments of SiC-DPF have reached about 5 million, and it goes at no claim in the market.

스피넬 구조를 가지는 전이금속화합물(ZnCo2O4, NiCo2O4)의 열적 분석 및 열역학적 특성 연구 (The Study on Thermal Analysis and Thermodynamic Characteristics of Spinel Compounds(ZnCo2O4, NiCo2O4))

  • 김재욱;지명진;차병관;김철현;장원철;김종규
    • 대한화학회지
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    • 제54권2호
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    • pp.192-197
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    • 2010
  • 형광체나 반도체의 소자로 사용되는 전이금속화합물 중에서 나노(nano) 크기를 가지는 스피넬 화합물을 합성하였다. 스피넬 화합물의 크기, 합성여부, 열적분석과 화합물의 특성을 확인하기 위하여 열 중량 분석기(TGA), X-선 회절 분석기(XRD), 적외선 흡수 분광기(IR)를 사용하였다. Scherrer식을 이용하여 화합물의 평균 입자 크기가 13~16 nm임을 예측할 수 있었다. 본 논문에 사용된 실험방법은 졸-겔(sol-gel)법을 사용하였으며, 소성 온도는 낮은 온도에서 진행 되었다($350^{\circ}C$). Kinetic 함수인 활성화 에너지와 전환인자를 계산하기 위해서 Kissinger방법과 Arrhenius식을 이용하여 계산하였다. $ZnCo_2O_4$$NiCo_2O_4$의 활성화 에너지는 163.42 kJ/mol와 147.01 kJ/mol 값을 가지는 있음을 확인하였다. 그리고 spinel 화합물들의 열역학적 함수(${\Delta}G^{\varphi}$, ${\Delta}H^{\varphi}$, ${\Delta}S^{\varphi}$)를 결정하였다.

도심재생하천 내 수리적 특성이 열환경 변화에 미치는 영향 평가: 청계천을 대상으로 (Impact Assessment on the Change of Thermal Environment, According to the Hydraulic Characteristic Urban Regeneration Stream: Cheonggyecheon Case Study)

  • 김정호;이주승;윤용한
    • 환경정책연구
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    • 제14권2호
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    • pp.3-25
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    • 2015
  • 도심재생하천 내부의 수리적 특성이 열환경 변화에 미치는 영향을 알아보고자 하천의 물리적 구조와 수리적 특성, 기상요소, 온열환경을 분석하였다. 연구 대상지는 복원된 도시하천으로서 큰 의의를 가지는 청계천을 선정하였다. 유형은 물리적 구조별 녹피율의 차이에 따라 유형 I(0.0%)과 유형 II(20.2%)로 구분하였다. 여울이 끝나는 Ba지점에서 수온은 $0.2^{\circ}C$ 감소, 유속은 0.7~0.9m/s 증가, 용존산소량은 0.5~0.6mg/L 증가하였으며, 기온은 평균 $1.1{\sim}1.4^{\circ}C$ 감소, 상대습도는 평균 6.6~8.7% 증가, 풍속은 불규칙한 변화를 보였다. 습구흑구온도지수 분석결과, 유형에 따른 상류부의 하천 내부와 수면 외부의 값의 차이는 미비하였으나, 유형 I의 하류부에서 감소폭은 $0.3{\sim}0.6^{\circ}C$, 유형 II는 $0.8^{\circ}C$ 등이었다. 기온저감의 효과는 수직높이로 유형 I의 경우 120cm, 유형 II는 140cm까지 영향이 있었으며, 거리별 기온저감의 효과는 유형 I의 경우 여울이 끝나는 Ba지점 이후로 증가하였고, 유형 II의 경우 지속해서 감소하였다.

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디젤기관의 성능과 배기관 특성에 의한 필터트랩의 열재생에 관한 실험적 연구 (An Experimental Study on Thermal Regeneration of Filter Trap by Diesel Engine Performance and Characteristics of Exhaust Pipe)

  • 오용석
    • 한국생산제조학회지
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    • 제8권2호
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    • pp.50-55
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    • 1999
  • The exhaust emissions from diesel vehicle are known to be harmful to human health and environment. Recently, one of the most environment problems is particulate matter. In this study, through the actual exper iment and heat transfer of exhaust pipe in light duty diesel engine equipped with the ceramic filter trap of throttling type, following results are obtained. 1. In case of light duty diesel engine equipped with ceramic filter trap of throttling type, Power and torque of engine were decreased about 5%, compared with the case without trap system. It means that was not so much effect on base engine performance.2. If the length of exhaust pipe when equipping with ceramic filter trap is suitably controlled, the range of regeneration will be expand much more.3. Particulate matter reduction efficiency of ceramic filter trap system was about 70%-80%, so it was proved a good system to reduce particulate matter.In experiment, test was conducted to estimate engine emission in 2,476cc light duty diesel engine which was equipped with ceramic filter trap.

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경유차 입자상물질 저감필터(DPF) 재생용 전기수력학적 연료 후분사 노즐의 미립화 특성 평가 및 수치해석을 이용한 액적 입경별 연소 특성 평가 (Performance Evaluation of an Electrohydrodynamic Spray Nozzle for Regeneration of Particulate Matter on Diesel Particulate Filter)

  • 정성훈;박성은;김민정;조형제;황정호
    • 한국입자에어로졸학회지
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    • 제8권2호
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    • pp.55-68
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    • 2012
  • Particulate matters (PM) which are collected into a diesel particulate filter (DPF) system have to be periodically removed by thermal oxidation. In this report, we fabricated an electrohydrodynamic-assisted pressure-swirl nozzle to spray diesel droplets finer. Atomization performance of the nozzle was evaluated using both experimental and numerical methods. Two types of nozzle designs, the charge induction type and the charge injection type, were tested. While the former generated diesel droplets of $400\;{\mu}m$ at an applied electric potential over 10 kV, the latter presented the droplets smaller than $23\;{\mu}m$ at an applied electric potential of 8 kV. The numerical simulation results showed that the reduced size of droplets caused higher evaporation of droplets and therefore the increased temperature, which would eventually increase the regeneration performance of the DPF system.