• 자원리싸이클링
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• 제15권1호
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• pp.66-73
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• 2006

고정층 마이크로반응기를 이용하여 폐목재의 열화학적 전환에 영향을 미치는 운전 조건들-반응온도, 승온속도, 입도, 수분함량의 영향을 조사하였다. 사용한 시료는 소나무, 참나무, 아카시아, 은행나무의 폐목재칩을 사용하였다. 실험에 사용한 시료의 평균 수분 함량은 $35wt\%$이었으며 다른 바이오매스와 마찬가지로 회분함량은 $0.5wt\%$ 이하로 나타났다. 시료들의 평균 발열량은 4,550kca1/kg이었다. 열화학적 전환에 따라 발생된 생성물분포는 시료종류, 수분함량, 입도와 같이 시료의 물성에 따라 다소 달랐으며 평균적으로 액상 $40wt\%$, 고상 $20wt\%$,그리고 기상 $40wt\%$를 보였다. 생성가스의 조성은 거의 모든 실험변수에 영향을 받았으며, 평균적으로 수소 $40wt\%$, 일산화탄소 $30wt\%$이었으며 메탄은 $10wt\%$ 정도이었다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제61권1호
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• pp.8-18
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• 2023

지속적인 인구의 증가와 경제의 발전으로 인한 전세계 에너지 수요의 증가는 화석연료의 이용을 끊임없이 증가시키고 있다. 그러나 화석연료에 대한 높은 의존도는 환경오염과 급격한 지구온난화라는 새로운 문제를 야기시켰다. 이의 해결을 위해 전통적인 연소에서 벗어나 열분해, 가스화와 같은 새로운 열화학적 전환 공정을 이용한 청정 에너지 생산이 빠르게 확산되고 있다. 특히 다양한 연료의 이용, 쉬운 연속조업, 높은 열 및 물질전달, 등온 조업, 낮은 조업 온도 등의 특성들을 가지는 유동층 공정은 열화학적 에너지 전환에 적합하기 때문에 널리 채택되어 이용되고 있다. 이에 본 총설에서는 열분해, 가스화, 연소에 적용된 최근의 유동층 공정 연구의 중요한 결과들을 정리하였다. 더불어 유동층 열화학적 공정에서 주로 연구되지 않은 층물질, 미세먼지 저감을 위한 물질(바이오매스, 천연 자원 폐기물 등)과 같은 연구의 필요성을 제시하였다. 이를 통해 유동층 기술에 대한 관심과 이해를 높이고, 유동층 공정 기술 개발의 미래 과제를 해결하기 위한 방향을 제시하고자 한다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제52권2호
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• pp.233-239
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• 2014

석탄 연소 시 발생하는 회가 보일러 벽면에 부착되어 일어나는 슬래깅 현상은 보일러의 열효율을 감소시키고 보일러 안정성에도 악영향을 준다. 이러한 슬래그의 유동 특성은 회의 용융 특성과 관련이 있는데 이는 회의 화학적 조성에 영향을 받는다. 본 연구에서는 회의 용융특성을 TMA(Thermo-Mechanical Analysis) 장비를 이용하여 분석하였다. 이 테스트는 회의 수축률에 따른 용융온도(T25%, T50%, T75%, T90%)를 정량적으로 측정 하는 방법이다. TMA에서 측정된 각각의 온도는 용융단계별 특성을 나타낸다. TMA로 분석된 결과 값에 XRF 장비를 이용하여 분석한 회의 성분 조성이 미치는 영향을 분석하였다. 회에 포함된 성분 중 refractory, fluxing contents가 회분의 용융온도에 미치는 영향을 확인할 수 있었다. Refractory contents 성분인 $SiO_2$, $Al_2O_3$의 함량이 많을수록 전체적인 용융온도가 올라가며 $SiO_2/Al_2O_3$가 커질수록 고온에서의 용융온도인 T75%, T90%가 낮아지는 것을 알 수 있었다. 이와 달리 fluxing contents 성분인 $Fe_2O_3$, $K_2O$, CaO의 함량이 많아질수록 전체적인 용융온도가 낮아지며 이중 $K_2O$, CaO는 초기 용융 온도인 T25%를 낮추는데 큰 역할을 하는 것으로 판단되었다. TMA 분석과 회의 조성 비교를 통하여 회의 용융 특성을 예측하고 설명할 수 있었다.

• Macromolecular Research
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• 제17권4호
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• pp.221-226
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• 2009

The present study firstly describes the synthesis of novel, thermo-latent initiators based on xanthenyl phosphonium salts with different counter anions and phosphine moieties and secondly examines their efficiency in the bulk polymerization of glycidyl phenyl ether(GPE). The polymerization was performed with phosphonium salt initiators($I_{SbF6}$, $I_{PF6}$, $I_{AsF6}$ and $I_{BF4}$) at ambient temperature to $200^{\circ}C$ for 1 h. The order of initiator activity was $I_{SbF6}>I_{PF6}>I_{AsF6}>I_{BF4}$. To examine the effect of the phosphine moiety on the initiator activity, polymerization was carried out with $I_{SbF6}(Ph_{3}P)$ and $II_{SbF6}(Bu_{3}P)$ at ambient temperature to $170^{\circ}C$ for 1 h. The order of reactivity was $I_{SbF6}>II_{SbF6}$. In general, the conversion percentage increased with increasing polymerization temperature. The thermal stability of these salts was measured by thermo gravimetric analysis(TGA). The solubility of phosphonium salts in various organic solvents and epoxy monomers was also investigated.

• Bulletin of the Korean Chemical Society
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• 제32권4호
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• pp.1310-1314
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• 2011

Sodium beta-alumina (SBA) nano-powders were synthesized by the citrate sol-gel process, and the effects of the cationic surfactant n-cetyltrimethylammonium bromide surfactant (CTAB) were investigated. The structure and morphology of the nano-powders were characterized by X-ray diffraction (XRD) and transmission electron microscope (TEM) techniques, respectively. The effects of CTAB on the citrate sol-gel process and the SBA formation were investigated by thermo gravimetric/differential thermal analysis (TG/DTA) and Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR). The conductivity of ceramic pellets of SBA was measured by electrochemical impedance spectroscopy (EIS). The results showed that the CTAB inhibited the agglomeration of SBA powders effectively and consequently decreased the crystallization temperature of SBA, about $150^{\circ}C$ lower than that of the sample without CTAB. The measured conductivity of SBA was $1.21{\times}10^{-2}S{\cdot}cm^{-1}$ at $300^{\circ}C$.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제45권6호
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• pp.604-610
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• 2007

납사타르피치의 연소 및 수증기 가스화의 반응특성을 알아보기 위하여 납사타르피치를 탄소원으로 사용하여 열중량분석을 수행하였다. 반응의 활성화에너지, 반응차수, 빈도인자 등을 구하기 위하여 Friedman 방법과 Ozawa-Flynn-Wall 방법이 사용되었다. Friedman 방법을 사용하여 반응전환에 따른 연소의 활성화에너지를 구하였는데, 0.2~0.6 정도의 전환이 일어났을 때는 활성화에너지가 41.6~68.1 kJ/g-mol이었다. 0.9~1.0 정도의 전환이 일어났을 때는 183.1~191.2kJ/g-mol이었다. 그리고 수증기 가스화에 대해서는, 0.2~0.6 반응전환에서 활성화에너지는 31.9~44.9 kJ/g-mol이었다. 0.8~0.95 전환에서는 70.6~87.8 kJ/g-mol이었다. 이러한 결과로 미루어보아 반응은 탈휘발화와 연소 또는 가스화 반응의 두 단계로 진행되는 것을 알 수 있었다.

• Bulletin of the Korean Chemical Society
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• 제35권12호
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• pp.3535-3541
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• 2014

Bisphenol A is considered as pollutant, because it is toxic and hazardous to living organisms even at very low concentrations. Biological oxidation used for removing this organic from waste water is not suitable and consequently application of catalytic wet oxidation has been considered as one of the best options for treating bisphenol A. We have developed Fe/SBA-15, Ni/SBA-15 and Fe-Ni/SBA-15 as heterogeneous catalysts using the advanced impregnation method for oxidation of bisphenol A in water. The catalysts were characterized with physico-chemical characterization methods such as, powder X-ray diffraction (PXRD), FT-IR measurements, N2 adsorption-desorption isotherm, thermo-gravimetric analysis (TGA), scanning electron microscopy (SEM), transmission electron microscopy (TEM) and inductively coupled plasma optical emission spectroscopy (ICP-OES) analysis. This work illustrates activity of the catalysts for heterogeneous catalytic degradation reaction revealed with excellent conversion and recyclability. The degradation products identified were not persistent pollutants. GC-MS analysis identified the products: 2,4-hexadienedioic acid, 2,4-pentadienic acid and isopropanol or acetic acid. The leachability study indicated that the catalysts release very little metals to water. Therefore, the possibility of water contamination through metal leaching was almost negligible.

• 상하수도학회지
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• 제29권1호
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• pp.57-63
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• 2015

Recently, Korea's municipal wastewater treatment plants generated amount of wastewater sludge per day. However, ocean dumping of sewage sludge has been prohibited since 2012 by the London dumping convention and protocol and thus removal or treatment of wastewater sludge from field sites is an important issue on the ground site. The hydrothermal carbonization is one of attractive thermo-chemical method to upgrade sewage sludge to produce solid fuel with benefit method from the use of no chemical catalytic. Hydrothermal carbonization improved that the upgrading fuel properties and increased materials and energy recovery, which is conducted at temperatures ranging from 200 to $350^{\circ}C$ with a reaction time of 30 min. Hydrothermal carbonization increased the heating value though the increase of the carbon and fixed carbon content of solid fuel due to dehydration and decarboxylation reaction. Therefore, after the hydrothermal carbonization, the H/C and O/C ratios decreased because of the chemical conversion. Energy retention efficiency suggest that the optimum temperature of hydrothermal carbonization to produce more energy-rich solid fuel is approximately $200^{\circ}C$.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제52권1호
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• pp.133-140
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• 2014

본 연구의 목적은 국내 화력발전소에서 사용중인 인도네시아 석탄촤의 연소반응율을 연구하는 것이다. 석탄촤의 반응율은 External, Internal effectiveness factor를 고려하여 입자 내부 및 외부확산을 정량적으로 정리하였으며, Random pore model을 사용하여 탄소변환율에 따른 입자내부비표면적의 변화를 반영하였다. 가열 및 측정이 가능한 WHR(Wire Heating Reactor)를 활용하여 반응시간을 측정함으로써 석탄촤의 반응율을 도출하였고 BET(Brunauer-Emmett-Teller) 및 TGA(Thermo-Gravimetric Analysis) 장비를 활용하여 석탄촤의 물리적인 특성인 내부비표면적과 Random pore model의 구조변수(${\Psi}$)를 측정하였다. 석탄 종에 따른 활성화에너지 및 빈도인자를 도출하기 위해 아역청탄인 BARAMULTI, ENERGYMAN, AGM탄을 사용하였다. 본 연구 결과에서 External, Internal effectiveness factors를 통해 확산에 따른 kinetics를 비교한 결과 외부 확산 보다 내부 확산의 영향이 지배적임을 확인하였다. 최종적으로 내부 및 외부 확산에 대한 영향을 고려한 3종의 석탄촤 Intrinsic kinetics의 활성화에너지는 110~118 kJ/mol의 값을 보였다.

• Environmental Engineering Research
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• 제25권1호
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• pp.18-28
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• 2020

In this paper the authors provide comparative evaluation of current research that used liquefaction and pyrolysis method for bio-oil production from various types of biomass. This paper review the resources of biomass, composition of biomass, properties of bio-oil from various biomass and also the utilizations of bio-oil in industry. The primary objective of this review article is to gather all recent data about production of bio-oil by using liquefaction and pyrolysis method and their yield and properties from different types of biomass from previous research. Shortage of fossil fuels as well as environmental concern has encouraged governments to focus on renewable energy resources. Biomass is regarded as an alternative to replace fossil fuels. There are several thermo-chemical conversion processes used to transform biomass into useful products, however in this review article the focus has been made on liquefaction and pyrolysis method because the liquid obtained which is known as bio-oil is the main interest in this review article. Bio-oil contains hundreds of chemical compound mainly phenol groups which make it suitable to be used as a replacement for fossil fuels.