• 제목/요약/키워드: Tubular reactor

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추진제 응용을 위한 아산화질소의 촉매 분해 특성 연구 (Study on the Characteristics of Nitrous Oxide Catalytic Decomposition for Propellant Applications)

  • 김태규;용승주;박대일
    • 한국항공우주학회지
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    • 제38권4호
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    • pp.369-375
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    • 2010
  • 추진제로써 아산화질소를 활용하기 위해 아산화질소의 촉매 분해 특성에 대한 연구를 수행하였다. 아산화질소 분해 반응을 위한 고성능 촉매를 선정하기 위해 Pt, Ir, Ru 촉매를 합성하였다. 촉매 합성을 위해 각각의 촉매 전구체를 함침법을 이용하여 $Al_2O_3$ 지지체에 담지하였다. 제조된 촉매는 관형 반응기를 사용하여 공간속도와 반응온도에 따른 $N_2O$ 전환율을 가스 분석을 통해 측정하였다. 또한 촉매 내구성을 판단하기 위해 $800^{\circ}C$에서 2시간 동안 반응한 후 촉매 유실량을 측정하였다. $N_2O$ 전환율은 공간속도가 낮을수록 반응온도가 높을수록 높았고, Ru/$Al_2O_3$ 촉매가 낮은 온도에서 가장 높은 $N_2O$ 전환율을 보였고 내구성도 가장 우수하였다.

과열 수증기를 이용한 클로로디플루오르메탄 열분해 반응에 의한 테트라플루오르에틸렌의 합성 (Synthesis of Tetrafluoroethylene from the Pyrolysis of Chlorodifluoromethane in the Presence of Steam)

  • 한명완;김범식;김철웅;이정민
    • 공업화학
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    • 제10권2호
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    • pp.190-195
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    • 1999
  • 테트라 플로오르에틸렌의 제조를 위한 클로로디플루오르메탄 (R22) 열분해 반응에 대해 저자들이 고안한 관형 반응기에서 반응온도 ($600{\sim}850^{\circ}C$), 체류시간 (0.005~0.6초) 및 희석비 (수증기/R22, 3~30)를 변수로 하여 전환율, 테트라플로오로에틸렌의 수율 및 선택도에 대한 영향을 고찰하였다. 이상의 결과로부터 이 반응기의 최적조업 및 설계를 위한 지침을 제시하였다. 반응온도는 $700{\sim}750^{\circ}C$, 체류시간은 0.07~0.1초일 때 최적 조업 조건이었다. 희석제인 과열 수증기의 사용은 반응 전환율 뿐만 아니라, TFE의 선택도도 증진시키는 것으로 나타났다. 속도론적 분석을 통하여 R22열분해 반응의 주반응이 $CF_2$ 라디칼 생성반응인 것인 것을 보였으며, 1차 속도식으로 잘 표현되었다. 이 주반응의 활성화 에너지는 44.7~48 kcal/mol이었다.

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가스하이드레이트 산업시스템 실용화 현황 및 동향 분석 (Investigation on the Practical Use of Gas Hydrate in Gas Industry)

  • 권옥배;신창훈;박승수;한정민;이정환
    • 신재생에너지
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    • 제2권2호
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    • pp.102-107
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    • 2006
  • In Japan, research and development were undertaken on gas hydrate-side industrial processes associated with power generation system connections that may particularly be necessary to develop gas hydrated technology-based industrial systems. In so doing, data and engineering technologies useful n formulating guidelines on design of practical process were accumulated. In addition, basic research into theoretical evidence were carried out to promote and support the development of technological elements for those processes. In basic research designed to promote and support the research and development of elemental technologies, microanalyses were conducted to understand the decomposition mechanism of mixed gas hydrate. Moreover, measurement technologies that can be applied in industrial processes, such as numerical analyses and concentration measurement, were examined. Japan has developed a highly efficient gas hydrate formation process using micro-bubbles with a tubular reactor. Higher formation rate over conventional systems has been obtained by the process. As mentioned above, the technical problems were clarified and the economics were studied from a view point of the NGH technology in this study. The results can be applied for utilization and must contribute to popularization of gas hydrate production.

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Membrane Bioreactor를 이용한 폭발성 물질의 가수분해 부산물의 탈질과정에의 적용 (Application of a Membrane Bioreactor in Denitrification of Explosives Hydrolysates)

  • 조경덕
    • 한국물환경학회지
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    • 제18권2호
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    • pp.113-122
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    • 2002
  • A bench-scale anoxic membrane bioreactor (MBR) system, consisting of a bioreactor coupled to a ceramic crossflow ultrafiltration module, was evaluated to treat a synthetic wastewater containing alkaline hydrolysis byproducts (hydrolysates) of RDX, The wastewater was formulated the same as RDX hydrolysates, and consisted of acetate, formate, formaldehyde as carbon sources and nitrite, nitrate as electron accepters. The MBR system removed 80 to 90% of these carbon sources, and approximately 90% of the stoichiometric amount of nitrate, 60% of nitrite. The reactor was also operated over a range of transmembrane pressures, temperatures, suspended solids concentration, and organic loading rate in order to maximize treatment efficiency and permeate flux. Increasing transmembrane pressure and temperature did not improve membrane flux significantly. Increasing biomass concentration in the bioreactor decreased the permeate flux significantly. The maximum volumetric organic loading rate was $0.72kg\;COD/m^3/day$, and the maximum F/M ratio was 0.50 kg N/kg MLSS/day and 1.82 kg COD/kg MLSS/day. Membrane permeate was clear and essentially free of bacteria, as indicated by heterotrophic plate count. Permeate flux ranged between 0.15 and $2.0m^3/m^2/day$ and was maintained by routine backwashing every 3 to 4 day. Backwashing with 2% NaOCl solution every fourth or fifth backwashing cycle was able to restore membrane flux to its original value.

가스하이드레이트 산업시스템 실용화 현황 및 동향 분석 (Investigation on the Practical Use of Gas Hydrate in Gas Industry)

  • 권옥배;신창훈;박승수;한정민;이정환
    • 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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    • 한국신재생에너지학회 2006년도 춘계학술대회
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    • pp.415-418
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    • 2006
  • In Japan, research and development were undertaken on gas hydrate-side industrial processes associated with power generation system connections that may particularly be necessary to develop gas hydrated technology-based industrial systems. In so doing, data and engineering technologies useful n formulating guidelines on design of practical process were accumulated. In addition, basic research into theoretical evidence were carried out to promote and support the development of technological elements for those processes. In basic research designed to promote and support the research and development of elemental technologies microanalyses were conducted to understand the decomposition mechanism of mixed gas hydrate. Moreover, measurement technologies that can be applied in industrial processes, such as numerical analyses and concentration ion measurement, were examined. Japan has developed a highly efficient gas hydrate formation process using micro-bubbles with a tubular reactor. Higher formation rate over conventional systems has been obtained by the process. As mentioned above, the technical problems were clarified and the economics were studied from a view point of the NGH technology in this study. The results can be applied for utilization and must contribute to popularization of gas hydrate production.

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와전류검사 기술을 적용한 가압중수로 원전 압력관 비파괴검사 (Nondestructive Examination of PHWR Pressure Tube Using Eddy Current Technique)

  • 이희종;최성남;조찬희;유현주;문균영
    • 비파괴검사학회지
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    • 제34권3호
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    • pp.254-259
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    • 2014
  • 중수로 원자로는 한 개의 원자로용기로 구성된 경수로와는 달리 약 380여개의 연료채널(fuel channel)로 구성되어 있다. 연료채널을 구성하는 압력유지 기기인 압력관(pressure tube)은 지르코니움 합금(Zr-2.5wt% Nb) 재질로서 치수는 내경이 103.4 mm, 두께가 약 4.19 mm, 길이가 6.36 m인 튜브 형태의 관이다. 압력관은 내부에 핵연료 다발과 냉각재가 내장되며 압력관의 기능은 연료를 지지하고 열수송 유체인 중수($D_2O$)를 이송한다. 압력관의 단순한 기하학적인 형상으로 인하여 자동화 비파괴검사가 가능하고 접근성이 우수하다. 연료채널은 경수로형 원전과 동일하게 설치전과 운전중에 원자력안전위원회 법령 요건에 따라 주기적으로 엄격한 비파괴검사를 수행하여 건전성을 확인한다. 연료채널의 주기적 비파괴검사에는 초음파탐상 및 와전류탐상검사 기법을 적용한 체적 비파괴검사 기술이 적용된다. 이중에서 와전류탐상검사 기법은 초음파탐상검사에서 검출된 결함의 확인을 위한 보충검사기술로 적용되고 있지만 표면결함에 대한 검출능이 초음파탐상검사 기법보다 우수한 장점을 가지고 있다. 본 논문에서는 압력관 내부 표면 비파괴검사에 적용되고 있는 와전류탐상검사 기술의 압력관 내면에 발생할 수 있는 결함의 검출 및 깊이 측정 특성에 대한 연구결과를 기술하였다. 즉, 와전류검사 기술은 압력관 내면에 발생할 수 있는 아주 미세한 결함을 매우 우수한 분해능으로 검출할 수 있으므로 초음파탐상검사 결과 확인을 위한 보충기술로서 매우 유용하지만, 결함의 깊이 측정은 오차가 매우 크게 발생하므로 결함 깊이 측정에는 적합하지 않고 오직 표면결함 검출에만 적용하는 것이 바람직하다.

아연-티타늄 복합산화물 탈황제의 제조 및 반응특성 연구 (A Study on Preparation and Reactivity of Zinc Titanate Sorbents for H2S Removal)

  • 김기석;박노국;이태진
    • 공업화학
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    • 제8권1호
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    • pp.122-131
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    • 1997
  • 아연-티타늄 복합금속산화물 탈황제를 제조하여 석탄가스중의 $H_2S$를 제거하는 고온탈황성능을 연구하였다. $H_2S$ 흡수에 의한 탈황제의 황화반응실험을 충전층 관형 흐름반응기를 사용하여 $550{\sim}750^{\circ}C$ 범위에서 수행한 결과 탈황율과 아연성분의 손실측면에서 $650^{\circ}C$가 최적 황화반응 온도임이 밝혀졌다. SEM 분석에 의해서 $650^{\circ}C$에서의 황화반응과 $750^{\circ}C$에서의 재생반응에 따른 탈황제 입자의 구조변화를 관찰하였다. 탈황성능의 지속성과 탈황제 내구성을 평가하기 위하여 연속적인 황화-재생 cycle 반응실험을 수행하였으며 10번째 cycle 이후에 수거반 탈황제 시료의 특성을 BET, XRD, SEM/EDX에 의해서 분석하였다. 아연-티타늄 복합 산화물 탈황제는 연속적인 황화-재생 cycle 동안에 거의 일정한 탈황성능을 나타내었다.

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바이오매스 구성성분 중 리그닌의 전환에 관한 연구

  • 윤성욱;이병학
    • 한국생물공학회:학술대회논문집
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    • 한국생물공학회 2000년도 추계학술발표대회 및 bio-venture fair
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    • pp.733-736
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    • 2000
  • 목질계 바이오매스의 구성성분 중 건조중량으로 약 $18{\sim}33%$를 차지하고있는 리그닌은, 기본적 단위물질이 가솔린의 성분물질과 화학적으로 유사한 구조를 형성하고 있기 때문에, 분해하여 저분자물질로 전환시킨다면 연료 또는 연료첨가제로 사용될 수 있다. 본 연구에서는 실험실용 관형반응기를 사용하여 반응온도 $250{\sim}450^{\circ}C$, 반응시간 $20{\sim}80$분의 범위에서 용매상 열분해 ${\cdot}$ 액화반응을 수행하였으며 리그닌의 열분해 ${\cdot}$ 액화반응특성을 조사하기 위하여 전환율을 측정하였는데 아세톤을 열분해 용매로 사용한 경우 가장 높은 전환율은 $350^{\circ}C$, 50분의 55.5%로 측정되었으며, 타르의 발생량은 $250^{\circ}C$의 경우 $260{\sim}350mg/g\;{\cdot}\;lignin$으로 가장 높게 나타났다. 타르성분을 제거한 후 전환율을 측정한 경우 가장 높은 전환율은 $300^{\circ}C$, 30분의 76.88%로 측정되어 열분해시 일차적으로 생성되는 타르의 분해도에 따라 전환율 값이 좌우되며 생성물의 조성과 생성량이 좌우됨을 확인할 수 있었다.

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임상가를 위한 특집 2 - 티타늄 임플란트 표면처리에서의 나노테크놀로지 (Nanotechnology in the Surface Treatment of Titanium Implant.)

  • 오승한
    • 대한치과의사협회지
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    • 제48권2호
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    • pp.106-112
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    • 2010
  • 아직까지 나노관련 기술이 티타늄 임플란트에 직접적으로 사용되는 부분이 상당히 미약하다. 하지만, 수직으로 정렬된 구조를 가지는 티타니아 나노튜브는 생체 내 대부분의 임플란트 재료로 사용되는 티타늄의 차세대 개발에 있어서 가장 중요한 영향을 미칠 것이다. 본문에 설명되어 있는 내용들 뿐 만이라, 티타니아 나노튜브는 파골세포의 골 흡수성 방지, 줄기세포의 특정 성체세포로의 분화, 연골세포의 재분화, 간세포를 이용한 생물 반응기(bio-reactor) 개발 등 생체재료의 여러 분야에서 많이 연구되고 있다. 특히, 줄기세포에 관한 연구는 차세대 임플란트 개발에 있어서 가장 중요한 연구 분야 중의 하나로서, 골을 형성하는 조골세포와 골을 파괴하는 피골세포 모두 줄기세포 로부터 만들어진다는 것을 유념해야 할 것이다. 만약, 티타니아 나노튜브의 독특한 나노구조를 이용하여 줄기세포의 조골세포로의 직접 분회를 제어하는 기술이 개발되어 상업화된다면, 이 기술을 기반으로 하여 현 재까지 개발된 모든 표면 증착 및 코팅 기술을 새롭게 이용하는 차세대 티타늄 임플란트의 개발을 위한 초석이 되리라고 본다.

두 종 미세 녹조류의 연속배양을 통한 바이오매스 생산성 비교 (Comparison of Biomass Productivity of Two Green Microalgae through Continuous Cultivation)

  • 김근호;이영미;김덕진;정상화;김시욱
    • KSBB Journal
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    • 제27권2호
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    • pp.97-102
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    • 2012
  • In the present study, the biomass productivity of two green microalgae (Chlorella sp. and Dunaliella salina DCCBC2) were assessed in a 12 L tubular photobioreactor under optimum culture conditions. In the batch culture optimization process, the Chlorella sp. biomass was obtained as 1.2 g/L under atmospheric air as a sole $CO_2$ source and other culture conditions as follows: light intensity, temperature, pH, $NH_4Cl$ and $K_2HPO_4$ were 100 ${\mu}E/m^2/s$, $27^{\circ}C$, 7.0, 20.0 mM and 2.0 mM, respectively. On the other hand, 2.9 g/L of D. salina DCCBC2 biomass production was observed under the following conditions: light intensity, temperature, pH, $KNO_3$ and $K_2HPO_4$were 80 ${\mu}E/m^2/s$, $27^{\circ}C$, 8.0, 3.0 mM and 0.025 mM, respectively. At 1% $CO_2$ supply to the reactor, the Chlorella sp. production was reached 1.53 g/L with 25% increment under the same operating conditions. In addition, the maximum D. salina DCCBC2 biomass was observed as 3.40 g/L at 3% $CO_2$ concentration. Based on the aforementioned optimized conditions, the dilution rate and maximal biomass productivity of Chlorella sp. and D. salina DCCBC2 in the continuous cultivation were 0.4/d and 0.6 g/L/d and 0.6/d and 1.5 g/L/d, respectively.