• 제목/요약/키워드: Thermochemical treatment

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$CO_2$ 저장용 Sepiolite의 고온 열화학처리 및 특성평가 (High Temperature Thermochemical Treatment and Characterization of Sepiolite for $CO_2$ Storage)

  • 최원경;조태환
    • 한국수소및신에너지학회논문집
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    • 제17권4호
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    • pp.425-433
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    • 2006
  • Sepiolite was selected as a mineral carbonation candidate ore for carbon dioxide sequestration. Carbonation salt formation from alkaline earth metal ingredient needs to dehydroxylation of sepiolite at high temperature. An evident dehydroxylation was observed over $800^{\circ}C$ and the variations of sepiolite characteristics after high temperature treatment was synthetically evaluated. Remarkable weight loss were measured after high temperature thermochemical reaction then crystallographic and spectroscopic changes were analyzed. The resulted alkaline earth metal oxides could explained by dehydroxylation based on thermochemical reaction.

이산화탄소 포획을 위한 serpentine의 열처리와 물리화학적 특성 변화 연구 (Physicochemical Study of Thermal Treated Serpentine for Carbon Dioxide Sequestration)

  • 최원경;조태환
    • 한국수소및신에너지학회논문집
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    • 제18권3호
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    • pp.301-308
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    • 2007
  • Silicate mineral serpentine with magnesium and calcium was selected as a mineral carbonation mediators for carbon dioxide storage. Serpentine has various metallic elements as an oxides form of magnesium, iron, calcium, aluminium etc. Magnesium and calcium could be carbonation salt preferentially than other metal component within serpentine. Systemic thermochemical treatment for serpentine could change physicochemical properties like a surface area and pore dimensions. Due to the rapid chemical reaction rate depended on dimensional values, carbonation formation could determined by surface property change of thermochemical treated serpentine.

High Oxygen Sensitivity of Nanocrystalline Ceria Prepared by a Thermochemical Process

  • Lee, Dong-Won;Yu, Ji-Hoon;Lim, Tae-Soo;Jang, Tae-Suk
    • 한국분말야금학회:학술대회논문집
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    • 한국분말야금학회 2006년도 Extended Abstracts of 2006 POWDER METALLURGY World Congress Part 1
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    • pp.416-417
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    • 2006
  • Nanostructured ceria powder was synthesized by a thermochemical process and investigated its applicability for an oxygen gas sensor. An amorphous precursor powders prepared by spray drying a cerium-nitrate solution were transformed successfully into nanostructured ceria by heat-treatment in air atmosphere. The powders were a loose agglomerated structure with extremely fine $CeO_2$ particles about 15 nm in size, resulting in a very high specific surface area $(110\;m^2/g)$. The oxygen sensitivity and the response time $t_{90}$ measured at sintered sample at $1000^{\circ}C$ was about -0.25 and very short, i.e., $3{\sim}5$ seconds, respectively.

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가스 질소화 (Gas Nitriding)

  • 이상윤
    • 기계저널
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    • 제22권4호
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    • pp.308-315
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    • 1982
  • 가스실화업은 페라이트 화학열처리(ferritic thermochemical treatment)로서 실소운자가 500-560.deg. C의 온도범위에서 페라이트상 내에 확산삼투되므로 실온까지 냉각할 시 상변태가 일어나지 않는다. 가스실화볍은 1920년대 처음으로 이용되었으며 그 이후로 이의 적용범위가 확대되어 현재는 상당히 많은 종류의 강에 적용되고 있다.

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열화학적 방법에 의한 하수 슬러지 소각재에서의 인 회수 기술 동향 (Trends of Thermochemical Technology for the Recovery of Phosphorus from Sewage Sludge Ash)

  • 전슬기;신현아;김동진
    • 청정기술
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    • 제24권2호
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    • pp.87-98
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    • 2018
  • 인은 모든 생명체 유지에 필수적이며 대체 불가능한 원소로서 비료로 많이 이용되고 있다. 그러나 인 자원은 100년 이내에 고갈될 것으로 예상되고 있다. 슬러지 소각재는 인 함량이 높아 인 회수를 위한 대체 자원으로 알려져 있다. 그러나 소각재는 중금속과 인의 낮은 생물이용 가능성으로 인해 비료로 직접 사용할 수 없다. 염소 공여체를 이용한 열화학적 처리는 소각재의 중금속 함량을 낮추고 인의 생물이용 가능성을 높인다고 알려져 있다. 본 총설은 소각재의 중금속 감소와 생물이용 가능성 향상을 위한 열화학적 처리에 의 한 최신 인 회수 기술과 향후 인 회수를 위한 연구 전략을 세우기 위한 것이다. 그 결과 $CaCl_2$$MgCl_2$가 가장 효과적인 염소 공여체이며 반응온도(< $1000^{\circ}C$) 가 중금속 감소에 가장 중요한 운전 요소였다. 중금속 제거율은 원소에 따라 다르다. 열화학적인 슬러지 처리기술은 소각재에서 인 회수를 위한 상업적 응용이 곧 가능해지리라 사료되며 인 고갈에 의한 인류의 지속가능성 위기 극복에 큰 기여를 할 것이다. 향후 비용절감과 에너지 소비를 줄이는 환경 친화적 공정 개발이 필요하다.

바나듐의 고효율 회수를 위한 배소 전처리용 Rotary kiln 내 열화학적 모델인자 (Thermochemical Modeling Factors in Roasting Pre-treatment using a Rotary Kiln for Efficient Vanadium Recovery)

  • 이상훈;정경우
    • 자원리싸이클링
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    • 제31권2호
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    • pp.33-39
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    • 2022
  • 본 연구에서는 Rotary kiln(RK)을 이용하여 바나듐 염배소 전처리시 적정온도를 유지하기 위한 열화학적 모델링 관련 인자에 대해 논의하였다. 관련 모델 메카니즘은 열화학 관련 반응속도모델, 열수지 및 열전달 등이며 이를 통해 rotary kiln내 온도분포를 직관적으로 추정할 수 있다. 이러한 작업을 통해 최적 염배소 온도인 1000 ℃(또는 약 1273 K) 근방을 kiln내에서 장기간 유지하는 것이 관건이다. 본 연구에서는 탄화수소(천연가스) 연료연소 및 광석 산화반응으로부터의 발열과 광석으로의 복사열전달 등을 산정하였다. 또한 열화학 측면에서 Rotary kiln내 적정 배소온도구역에서의 온도구배 완화를 위한 방안을 제시하였다.

Oxygen-Response Ability of Hydrogen-Reduced Nanocrystalline Cerium Oxide

  • Lee, Dong-Won
    • 한국분말재료학회지
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    • 제18권3호
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    • pp.250-255
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    • 2011
  • The potential application of ultrafine cerium oxide (ceria, $CeO_2$) as an oxygen gas sensor has been investigated. Ceria was synthesized by a thermochemical process: first, a precursor powder was prepared by spray drying cerium-nitrate solution. Heat treatment in air was then performed to evaporate the volatile components in the precursor, thereby forming nanostructured $CeO_2$ having a size of approximately 20 nm and specific surface area of 100 $m^2/g$. After sintering with loosely compacted samples, hydrogen-reduction heat treatment was performed at 773K to increase the degree of non-stoichiometry, x, in $CeO_{2-x}$. In this manner, the electrical conductivity and oxygen-response ability could be enhanced by increasing the number of oxygen vacancies. After the hydrogen reduction at 773K, $CeO_{1.5}$ was obtained with nearly the same initial crystalline size and surface. The response time $t_{90}$ measured at room temperature was extremely short at 4 s as compared to 14 s for normally sintered $CeO_2$. We believe that this hydrogen-reduced ceria can perform capably as a high-performance oxygen sensor with good response abilities even at room temperature.

폴리이미드의 탄화 처리에 의한 SiC 분리막의 가스투과 특성 (Gas Permeation Characteristics of the Prepared SiC Membrane through Polyimide Carbonization Treatmemt)

  • 최호상;황갑진;강안수
    • Korean Chemical Engineering Research
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    • 제43권1호
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    • pp.66-70
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    • 2005
  • IS 프로세스의 HI 분해 반응에서의 적용을 위해 고분자재료(폴리이미드)를 이용하여 탄화 막을 제작하고, 이 탄화막에 SiO를 처리함으로써 SiC 막을 제작하였다. 폴리이미드의 탄화에 의한 중량 감소는 약 50% 정도이고, 탄화 온도가 증가할수록 중량감소도 증가하였다. 탄화막은 탄화온도가 상승하면 가스 투과속도가 감소하고 막의 치밀화가 진행되었다. SiC 막은 SiO의 처리 농도가 증가하면 가스 투과 속도는 증가하고, 기체 투과 메커니즘은 활성화에너지 흐름에서 Knudsen 흐름으로 변화한다는 것을 알 수 있었다.

80 kWth급 미분탄 연소 시스템에서 하수슬러지 혼소시 연소 특성 연구 (Study on the Co-firing of Sewage Sludge to a 80 kWth-scale Pulverized Coal Combustion System)

  • 채태영;이재욱;이영재;양원
    • 청정기술
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    • 제25권1호
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    • pp.74-80
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    • 2019
  • 하수슬러지의 열화학적 처리는 수분을 제거하여 연료로 사용되는 하수슬러지의 수분 함량을 낮추어 주는 기술이다. 열화학적 처리된 하수슬러지는 열량이 높아지기 때문에 에너지 집약적 과정이라고 할 수 있다. 이러한 공정 중에 소비되는 에너지를 절약하기 위해 하수슬러지의 수열 탄화 공정을 사용하였다. 수열탄화 공정은 하수슬러지를 사전 건조 없이 깨끗한 고체연료로 전환할 수 있다. 본 연구는 수열탄화 하수슬러지와 미분탄 연소 시스템의 혼소 특성을 조사하는 것을 목적으로 한다. 혼소 시 생성되는 유해물질 및 연소 효율의 변화를 측정하는 것을 목적으로 한다. 본 연구에 사용 된 연소 시스템은 $80kW_{th}$급 연소로로서 1기의 선회류 버너가 장착되어 있다. 두 가지의 석탄을 주 연료로 사용하였고, 하수슬러지의 혼소율은 열량 기준 0% ~ 10%까지 진행하였다. 실험 결과 $NO_x$는 400 ~ 600 ppm, $SO_x$는 600 ~ 700 ppm 사이를 유지하였고, CO는 100 ppm 전후로 일정하게 유지되어 안정적인 연소를 확인할 수 있었다. 하수슬러지를 혼소할 경우, 혼소율이 증가할수록 $NO_x$$SO_x$의 배출량도 증가하였으나 그 편차가 크지 않았다. 연소 배가스에 포함된 오염 물질 배출은 혼소 비율 보다 주 연료인 석탄의 조성에 의해 크게 영향을 받는 것으로 밝혀졌다.

이산화탄소 탄산염광물화용 사문석의 열처리 및 특성평가 (Heat Treatment and Characterization of Serpentine for $CO_2$ Sequestration by Mineral Carbonation)

  • 최원경;문승현;조태환;이재근
    • 한국수소및신에너지학회논문집
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    • 제16권1호
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    • pp.74-81
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    • 2005
  • The heat treatment of serpentines for mineral carbonation was studied systematically. Crystallographic, spectroscopic and thermochemical properties were investigated for serpentines before and after heat treatment. Drastic weight loss due to the removal of hydroxy groupe(-OH) occupied in serpentine crystalline was revealed after heat treatment. In XPS results, MgO was founded at heat treated serpentine powders while Mg(OH) was observed at untreated serpentine powders. Metallic oxides originated from serpentine ingredients were regenerated by heat treatment.