• 설비공학논문집
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• 제11권4호
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• pp.431-439
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• 1999

A generator-GAX combined rectification system of an ammonia absorption heat pump was investigated to get the optimum design values. The mass and heat transfer phenomena of the rectification system were analysed. The number of column plates, equilibrium temperature of solution on each plate and flow rates of solution and vapor generated were predicted. The characteristics of mass and heat transfer of the generator-GAX combined rectification system, i.e. concentration difference of leaving solution and vapor on each column plate, were found to be mainly governed by the pressure of generator, reflex ratio and temperature difference of analyser coolant. The number of rectification column plates for each different pressure in generator was obtained. The optimum locations for installing the feeder from solution-cooled absorber and GAX desorber in generator were predicted. The improvement of COP was followed by the increase of the rectifier efficiency and the number of column plate, and the decrease of reflex ratio.

• 한국전산유체공학회:학술대회논문집
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• 한국전산유체공학회 2005년도 추계 학술대회논문집
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• pp.21-26
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• 2005

Gas Chromatography (GC) is a wisely technique used for the separation and analysis of liquid and gas sample. Separation of the sample vapors is achieved via their differential migration through a capillary column with an insert carrier gas. The identity and quantity of each vapor in the mixer can be determined from its retention time in the column and a particular property of the gas, such as thermal conductivity, which can be related to the concentration of sample vapor in the carrier gas. Therefore, the flow characteristics in the spiral gas chromatographic column are numerically investigated in this study. Especially, different pressure drop between the front and the rear of GC column with various flow rates is estimated the governing equations are derived from making using of three-dimensional Naver-Stokes equation with incompressible and laminar model due to the nature of low Reynolds number flow. Using a commercial code, FLUENT, the pressure and flow fields in GC column are calculated with various flow rates. The characteristics of thermal cycling which is one of the most important factors affecting the column efficiency and analysis time is also estimated. Furthermore, numerical analyses are also carried out by using commercial code, ANSYS, with various values of power, which is applied to the heating element located at lower GC column.

• 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
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• 제어로봇시스템학회 1986년도 한국자동제어학술회의논문집; 한국과학기술대학, 충남; 17-18 Oct. 1986
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• pp.212-215
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• 1986

For distillation columns, dynamic models which consider variable pressure and vapor holdup were studied. A most rigorous model which used the vapor hydraulic equation was studied with implicit methods. Vapor holdup must be considered in high pressure columns in order to predict dynamic responses accurately. The effect of pressure changes on the tray was only important for the vacuum column, particularly when heat input disturbances occurred. The rigorous vapor hydraulic model was shown to be useful, despite the fact that it is extremely stiff, provided an implicit integration algorithm (LSODES) is employed.

• 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
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• 제어로봇시스템학회 2001년도 ICCAS
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• pp.50.3-50
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• 2001

Nonlinear feedback control scheme for reactive distillation column has been proposed. The proposed control scheme is derived in the framework of Nonlinear Internal Model Control. The product compositions and liquid and vapor flow rates in sections of the reactive distillation column are estimated from selected tray temperature measurements by an observer. The control scheme is applied to example reactive distillation column in which two products are produced in a single column and the reversible reaction A + B = C + D occurs. The relative volatilities are favorable for reactive distillation so that the reactants are intermediated boilers between the light product C and the heavy product D. Ideal physical properties, kinetics and ...

• 대한화학회지
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• 제38권2호
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• pp.151-159
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• 1994

기체시료 채취기와 짧은 모세관 컬럼(내경 0.32 mm, 길이 3 m), 광이온화 검출기 및 진공펌프로 구성되어, 컬럼의 출구 압력이 대기압보다 낮은 압력에서 조작되는 휴대용 기체 크로마토그래피 시스템을 개발하였다. 컬럼의 규격은 Golay식을 이용한 계산 결과를 기초로 선택하였으며, 조작압력비(컬럼입구와 출구압력비)는 1.03~1.2의 범위가 적절하였고, 이 조건에서 0.87∼4.63 ml/min의 걸럼유량을 얻을 수 있었다. 구경이 다른 3개의 튜브로 구성된 기체시료 채취기는 자동으로 기체시료를 직접 컬럼에 빠른 속도로 반복하여 도입할 수 있으며, 좋은 재현성을 나타내었다. 컬럼출구 압력이 대기압 이하에서 조작되며 짧은 모세관 컬럼을 사용하는 기체 크로마토그래피는 최적 컬럼유량이 일반적인 크로마토그래피보다 커 신속한 분석이 가능하여, 40초 이내에 m-xylene 과 o-xylene의 바탕선 분리가 가능하였다. 시스템의 분리능력에 영향을 주는 인자는 시료 채취시간, 컬럼의 길이와 내경 및 조작압력비였고, 벤젠 유도체들을 사용하여 이들의 영향을 검토하였다.

• 자원환경지질
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• 제35권3호
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• pp.221-227
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• 2002

토양증기추출(Soil Vapor Extraction)법을 이용하며 대표적 휘발성 NAPL(Non-aqueous phase liquid)인 TCE (trichloroethylene)와 toluene을 토양으로부터 제거하는 칼럼 실험을 실시하였다. 균질한 Ottawa sand와 실제 오염지역의 토앙들이 사용되었으며, 토양특성 및 증기추출 조건들이 정화효율에 미치는 영향을 규명하였다. 직경 2.5cm, 길이 30cm인 유리 칼럼이 사용되었고, 붉은색으로 염색된 TCE 또는 toluene 4 gram이 주입되었다 주입 공기가 일정한 속도로 칼림 내에 주입될 수 있도록 공기 유량계를 설치하여 0.03 L/min의 일정한 속도로 공기가 주입되도록 하고, 퍼지 장치를 설치하여 주입 공기의 습윤도를 99% 이상으로 유지하였다. 칼럼으로부터 유출되는 가스는 자동 가스시료주입 밸브장치를 이용하여 가스크로마토그래피 칼럼 내로 주입되게 하여, FID 검출기로 유출 가스 농도를 분석하였다. Ottawa sand로 충진된 칼럼실험에서는 매질의 입자크기, 함수율, 토양 내 오염물 체류시간 등을 변화시켜 실험을 반복하였다. TCE로 오염된 세립질 Ottawa sand 칼럼실험에서 유출 공기의 최대 농도는 조립질 Ottawa sand 칼럼의 유출 농도보다 약 20% 정도 감소하였고, 오염지역의 실제토양 칼럼실험에서는 최대유출농도가 조립질 Ottawa sand칼럼의 농도보다 약 50% 감소하였으나, 20 liter 공기 주입 후부터는 모두 비슷한 농도감소 현상을 나타내었으며 초기 주입량의 90 % 이상이 제거되었다. 함수율증가에 따른 유출공기의 농도 감소는 거의 나타나지 않았으며, TCE 주입 후 7일 동안 방치하였다가 SVE를 실시한 칼럼 실험에서도 잔류하는 TCE의 양이 약간 증가하였지만 20liter 공기 추출 후에는 초기 주입량의 90% 가, 40 liter 공기 추출 후에는 98% 이상이 제거되었다. Toluene 으로 오염된 칼럼 실험에서도 TCE와 비슷한 제거 경향을 나타냈으며 200 liter 공기 추출 후에는 오염물 초기 주입량의 98% 이상이 제거되었다. 본 실험 결과로부터 증기추출법을 이용한 TCE, toluene 정화 효율성이 규명되었으며, 휘발성 NAPL로 오염된 실제 토양을 복원하기위한 SVE법의 적용가능성을 확인할 수 있었다.

• 제어로봇시스템학회논문지
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• 제12권9호
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• pp.945-953
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• 2006

Though a fully thermally coupled distillation column consumes less energy than an original column, it is not widely implemented in practice due to its operational difficulty. A new fully thermally coupled distillation column is proposed for the operability improvement, and its performance is investigated. The main improvement is the separation of a main column to give an upper and lower columns and the installation of an intermediate heat exchanger between them to regulate the fluctuation of product compositions. A proper manipulation of column pressure in the separated main columns made easy vapor flow without a compressor. The operability improvement is examined in a hexane process from the dynamic simulation using a commercial design software HYSYS. The simulation results indicate that the coupling among inputs and outputs is loosened to make easy manipulation of product compositions in the proposed distillation system.

• 한국환경과학회지
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• 제14권1호
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• pp.61-69
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• 2005

Adsorption characteristics of toluene vapor, which is one of important source of volatile organic compounds (VOCs), by activated carbon were investigated using a fixed bed adsorption column. The operating parameters such as breakthrough curve, adsorption capacity, mass transfer zone (MTZ), and length of unused bed (LUB) were studied. The experimental results showed that the breakthrough time decreased with increasing inlet toluene concentration and gas flow rate. MTZ and LUB increased with the increase of inlet concentration, gas flow rate, and particle size of activated carbon. The adsorption capacity increased with the increase of inlet toluene concentration, while it decreased with increasing particle size. However, it was kept at constant value regardless of the increase of gas flow rate. Adsorption isotherm of toluene vapor could be represented by the Freundlich adsorption equation fairly well. From the adsorption experiments using some VOC gases such as toluene, xylene, butyl acetate. butanol and acetone, it was also found that the adsorption capacity was higher in the case of gas with higher boiling point and lower vapor pressure.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제51권2호
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• pp.245-249
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• 2013

천연가스액 회수공정 중 프로판, 부탄, 이소 부탄의 분별증류 과정의 에너지 효율을 향상시키는 방안으로 일반 분리벽형 증류탑 이중배열(DDWC), 일반 분리벽형 증류탑(DWC)과 탑저 분리벽형 증류탑(BDWC)의 순차배열 및 일반 분리벽형 증류탑에 탑정증기 재압축 히트펌프가 탑저 분리벽형 증류탑에 조합된 복합배열을 제안하고 그 성능을 분석하였다. 그 결과 이러한 배열들이 일반 증류배열과 비교하여 재비기와 응축기에서의 에너지 소모를 상당량 줄여주는 효과를 가지는 것을 확인하였으며 소요되는 증류탑의 수와 직경이 줄어들게 되어 투자비용이 대폭 절감될 수 있음을 알 수 있었다. 또한 탑저 분리벽형 증류탑에 탑정증기 재압축 히트펌프를 조합하는 내부 및 외부 열통합 조합을 통하여 가장 많은 운전비용 절감을 달성할 수 있음을 확인하였다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제19권2호
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• pp.21-27
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• 2018

나프타분리공정은 원유에서 증류 공정에 의해 얻어지는 풀레인지납사(Full Range Naphtha)를 원료로 하여 끓는점 차이에 의해 각각 경질납사, 중질납사 및 등유 반제품으로 순차적으로 분리한다. 이러한 전통적인 분리 방법은 2성분을 분리하는 Column을 연속으로 설치하여 생산한다. 이러한 분리방법은 리보일러에서 소비되는 에너지가 증류탑 내부 고비점 성분을 분리시키는 데 사용되고 이 에너지의 대부분은 탑정의 냉각기에서 응축열로 버려지게 때문에 에너지 낭비가 큰 것으로 알려져 있다 본 연구에서는 납사분리공정의 2개의 Column을 Petlyuk Column으로 설계하였다. 탑내 조성분포가 평형관계만으로 계산되는 이상적 단수 효율 하에서 stage to stage 계산방법으로 구조적 설계를 하였고 일반 증류탑과 비교한 결과 제시된 Petlyuk Distillation Column의 설계 방법이 기존의 3-column 모델법보다 설계 시간이 단축될 뿐만 아니라 증류탑내의 액의 조성분포를 평형증류 조성곡선과 유사하도록 설계함으로써 에너지 효율 측면에서도 효율적임을 입증하였다. 또한 같은 tray 단수하에서 Petlyuk Column은 일반 증류탑 대비 약 12.3% 에너지가 절약될 뿐만 아니라 초기 투자비도 절약됨을 알 수 있었다.