• Title/Summary/Keyword: batch method

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CKD 추출액내 KCl 제거를 위한 이온교환수지 조업조건 최적화 연구 (A study on the optimization of Ion Exchange Resin operating conditions for removal of KCl from CKD extract)

  • 장영희;이예환;김지유;박일건;이주열;박병현;김성철;이상문;김성수
    • 한국응용과학기술학회지
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    • 제36권4호
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    • pp.1088-1095
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    • 2019
  • CKD 추출액은 시멘트공정에서 발생한 폐기물인 CKD를 시멘트 원료로 재사용하기 위해 공정 방해물질로 작용하는 KCl을 추출한 폐수이며, 폐수처리시설 증설 등의 문제로 추출액 무방류 및 이를 재이용하고자 하였다. 이온교환법을 적용하여 KCl을 제거한 결과, 이온교환 후 추출액의 pH는 12.7에서 pH 2 미만으로 감소하였으며 양이온교환수지의 H+가 이온교환을 거쳐 추출액에 용해되었음을 확인하였다. 이온교환의 선택성에 의해 Ca2+, K+ 순서로 제거되었으며, K+ 이온을 제거하기 위해 접촉시간의 증가가 필요함을 판단하였다. 이온교환수지와 직접접촉시간이 약 6배 높은 접촉시간을 갖는 회분식장치에서 연속흐름식장치 대비 4배 높은 K+ 제거 효율을, 7배 높은 Cl- 제거 효율을 확인하였다. 양이온교환수지의 H+가 음이온교환수지의 OH- 대비 1.2배 빠른 교환속도를 가짐을 추출액 pH 변화를 통해 확인하였다.

Characterizing a full spectrum of physico-chemical properties of (20S)-and (20R)-ginsenoside Rg3 to be proposed as standard reference materials

  • Kim, Il-Woung;Sun, Won Suk;Yun, Bong-Sik;Kim, Na-Ri;Min, Dongsun;Kim, Si-Kwan
    • Journal of Ginseng Research
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    • 제37권1호
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    • pp.124-134
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    • 2013
  • The authentication of the physico-chemical properties of ginsenosides reference materials as well as qualitative and quantitative batch analytical data based on validated analytical procedures is a prerequisite for certifying good manufacturing practice (GMP). Ginsenoside Rb1 and Rg1, representing protopanaxadiol and protopanaxatriol ginsenosides, respectively, are accepted as marker substances in quality control standards worldwide. However, the current analytical methods for these two compounds recommended by Korean, Chinese, European, and Japanese pharmacopoeia do not apply to red ginseng preparations, particularly the extract, because of the relatively low content of the two agents in red ginseng compared to white ginseng. In manufacturing fresh ginseng into red ginseng products, ginseng roots are exposed to a high temperature for many hours, and the naturally occurring ginsenoside Rb1 and Rg1 are converted to artifact ginsenosides such as Rg3, Rg5, Rh1, and Rh2 during the heating process. The analysis of ginsenosides in commercially available ginseng products in Korea led us to propose the inclusion of the (20S)- and (20R)-ginsenoside Rg3, including ginsenoside Rb1 and Rg1, as additional reference materials for ginseng preparations. (20S)- and (20R)-ginsenoside Rg3 were isolated by Diaion HP-20 adsorption chromatography, silica gel flash chromatography, recrystallization, and preparative HPLC. HPLC fractions corresponding to those two ginsenosides were recrystallized in appropriate solvents for the analysis of physico-chemical properties. Documentation of those isolated ginsenosides was achieved according to the method proposed by Gaedcke and Steinhoff. The ginsenosides were subjected to analyses of their general characteristics, identification, purity, content quantification, and mass balance tests. The isolated ginsenosides showed 100% purity when determined by the three HPLC systems. Also, the water content was found to be 0.534% for (20S)-Rg3 and 0.920% for (20R)-Rg3, meaning that the net mass balances for (20S)-Rg3 and (20R)-Rg3 were 99.466% and 99.080%, respectively. From these results, we could assess and propose a full spectrum of physico-chemical properties of (20S)- and (20R)-ginsenoside Rg3 as standard reference materials for GMP-based quality control.

과산화수소 광분해를 이용한 선박 배가스 내 NO 산화흡수에 관한 연구 (Oxidation and Removal of NO Emission from Ship Using Hydrogen Peroxide Photolysis)

  • 이재화;김봉준;전수빈;조준형;강민경;오광중
    • 청정기술
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    • 제23권3호
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    • pp.294-301
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    • 2017
  • 선박 배가스 오염물질에 대한 규제가 강화됨에 따라 한정적인 공간 내에 복합 오염물질을 제어하기 위한 기술로써 습식흡수법은 다양한 오염물질을 동시에 제거할 수 있는 장점을 가지고 있으나 일산화질소의 낮은 용해도로 인한 한계점을 가지고 있다. 따라서 본 연구에서는 일산화질소를 이산화질소로 산화시켜 용해도를 높임으로써 흡수효율을 증대시키는 방안으로 자외선-과산화수소 산화법을 적용하였다. 자외선을 투사하여 생성되는 수산화라디칼의 양자수율과 과산화수소의 광분해속도는 8 W, 2 M의 최적조건에서 각각 0.8798, $0.6mol\;h^{-1}$이며, 1000 ppm 일산화질소의 산화효율은 2 M 과산화수소, 체류시간 3 min의 최적조건에서 40%로 나타났다. 회분식 반응기에서 일산화질소 가스의 제거효율은 100, 300, 500, 1000, 1500 ppm으로 초기농도가 증가함에 따라 각각 65.0, 65.7, 66.4, 67.3, 68.1%로 제거효율이 증가하는 것으로 나타났다. 따라서 본 연구에서 제안하는 산화기술은 습식흡수공정과 연계를 통해 선박 후처리장치로 적용할 수 있다.

Evaluation of Postural Load during Liquid Weight Measurement Process Using Ratio of Exposure Time

  • Lee, Sung-Koon;Park, Peom
    • 대한인간공학회지
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    • 제31권3호
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    • pp.445-453
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    • 2012
  • The aim of this paper was to prove that if the risk level in combined tasks was improved through evaluation of postural load of liquid weight measurement process, the workload level and ratio of exposure time would be changed, and the time of process would be seen concurrently. Background: According to results of epidemiological studies conducted by Korea Occupational Safety & Health Agency, 122 musculoskeletal disorders occurred during 1992 to 2008, in which manufacturing industry covers 96(78.7%) of total. However, this is an insufficient level and only occupies 39% based on the South Korea's manufacturing standard industrial classification(246 industries). Method: Firstly, the number of batches weighed on one day(460min) was investigated based on the work performed and Weight measured weekly. VCR recording was taken based on the level of liquid ingredients prescribed for 1batch using the Camcorder. After dividing a 356 sec video into 1 sec using the screen capture function in Gom player, the job classification was performed by analyzing the change of working postures, which revealed 148 working postures. Time measurement was decided by time of the postures was being maintained. Then, the REBA analysis was performed for the working postures. The ratio of Exposure time was calculated based on the measurement time and REBA Score. In addition, the recommendations were designed and implementation was carried out for the working postures with REBA Score higher than 3. Finally, after the intervention, REBA measurement, time measurement, and ratio of exposure time were calculated for the comparison of works before and after improvement. Results: The number of work elements was decreased by 30.4% from 148 to 103 after improvement. The results of time measurement showed that the time was reduced by 46.3% from 356 sec to 191 sec. And the ratio of exposure time was also improved by 52.1% from 0% to 52.1% after improvement. Conclusion: The reduction of time was found to improve the productivity of management. Furthermore, because the reduction of ratio of exposure time and the improvement of workload level are the improvement of discomfort, it would contribute to the improvement of the worker's psychological working posture. Application: These results would contribute to musculoskeletal disease prevention and management performance. Further studies for other industries would be needed based on this case study.

입상 활성탄에 대한 비스마르크 브라운 R 염료의 흡착평형, 동력학 및 열역학 파라미터에 관한 연구 (Adsorption Equilibrium, Kinetics and Thermodynamic Parameters Studies of Bismarck Brown R Dye Adsorption on Granular Activated Carbon)

  • 이종집
    • 공업화학
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    • 제24권3호
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    • pp.327-332
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    • 2013
  • 입상 활성탄에 대한 bismarck brown R의 흡착평형, 동력학 및 열역학 파라미터들을 회분식 실험을 통해 살펴보았다. 조작변수로서 초기농도, 접촉시간과 흡착온도의 영향을 조사하였다. 흡착평형자료는 선형회귀법을 사용하여 Langmuir와 Freundlich 흡착등온식에 대한 적합성을 평가하였다. 흡착평형은 Freundlich 흡착등온식이 더 잘 맞았으며, 계산된 분리계수(1/n) 값으로부터 입상 활성탄이 bismarck brown R을 효과적으로 처리할 수 있다는 것을 알 수 있었다. 동력학적 실험으로부터, 흡착공정은 유사이차반응속도식에 잘 맞으며, 속도상수($k_2$) 값은 온도가 증가할수록 증가하였다. 활성화에너지, 엔탈피, 엔트로피 및 Gibbs 자유에너지변화와 같은 열역학 파라미터들은 흡착공정의 특성을 평가하기 위하여 298~318 K의 온도 범위에서 조사하였다. 활성화 에너지의 계산값은 100 mg/L에서 8.73 kJ/mol로 입상 활성탄에 대한 bismarck brown R의 흡착이 물리적 공정임을 나타냈다. Gibbs 자유에너지변화의 음수값(${\Delta}G$ = -2.59~-4.92 kJ/mol)과 엔탈피변화의 양수값(${\Delta}H$ = +26.34 kJ/mol)은 흡착공정이 자발적이며 흡열과정으로 일어난다는 것을 나타냈다.

혐기성 생물수소 발효에서 이산화탄소 및 수소의 분압과 부산물의 거동 (Partial Pressures of $CO_2\;and\;H_2$ and Fate of By-products in Anaerobic Bio-Hydrogen Fermentation)

  • 박우신;김인수
    • KSBB Journal
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    • 제20권6호
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    • pp.408-412
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    • 2005
  • Headspace의 이산화탄소 제거는 수소의 수율을 올릴 수 있는 효과적인 방법이지만, 증가된 수소의 분압(최대 91.2%)과 이산화탄소의 부재에 의해 글루코즈의 발효 경향에 상당한 영향을 미치는 것으로 나타났다. 이산화탄소의 제거는 homoacetogenesis에 의한 수소의 소모를 효과적으로 억제하였지만, 주요발효 부산물인 ethanol 및 기타 발효 부산물의 분해 또한 억제하는 결과를 나타내었다. 또한 소량으로 발생한 부산물들의 분석결과에서 이산화탄소가 제거된 반응에서 반응 후반부에 butyrate의 증가하는 현상이 관찰되었다. 하지만, 기존의 연구결과들처럼 증가된 수소의 분압에 의한 과다한 solvent의 생성은 관찰되지 않았으며, acetate의 과도한 발생을 방지할 수 있어 acetate에 의한 저해현상을 다소 억제할 수 있을 것으로 사료된다. 이산화탄소가 제거될 경우 최종 산물이 수소와 ethanol이므로 목적 반응이 hydrogen-ethanol fermentation이라면 이상적인 방향을 제시할 수 있을 것이다.

Isolation and Characterization of Dextrans Produced by Leuconostoc sp. strain JYY4 from Fermented Kimchi

  • Gu, Ji-Joong;Ha, Yoo-Jin;Yoo, Sun-Kyun
    • 한국응용과학기술학회지
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    • 제32권4호
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    • pp.758-766
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    • 2015
  • Dextran is a generic term for a bacterial exopolysaccharide synthesized from sucrose and composed of chains of D-glucose units connected by ${\alpha}$-1,6-linkages by using dextransucrases. Dextran could be used as vicosifying, stabilizing, emulsifying, gelling, bulking, dietary fiber, prebiotics, and water holding agents. We isolated new strain capable of producing dextran from Korean traditional kimchi and identified as Leuconostoc sp. strain JYY4. Batch fermentation was conducted in bioreactor with a working volume of 3 L. The media was MMY and 15% (w/v) sucrose. Mineral medium consisted of $3.0g\;KH_2PO_4$, $0.01g\;FeSO_4$, $H_2O$, $0.01g\;MnSO_4$, $4H_2O$, $0.2g\;MgSO_4\;7H_2O$, 0.01 g NaCl, $0.05g\;CaCl_2$ per 1 liter deionized water. The pH of media was initially adjusted to 6.0. The inoculation rate was 1.0% (v/v) of the working volume. Temperature was maintained at $28^{\circ}C$. The agitation rate was 100 rpm. The production pattern of dextran was associated with the cell growth. After 24 hr dextran reached its highest concentration of 59.4 g/L. The sucrose was consumed completely after 40 hr. Growth reached stationery phase when sucrose became limiting, regardless of the presence of fructose or mannitol. When the specific growth rate was 0.54 hr-1, utilization averaged 5.8 g/L-hr. The yield and productivity of dextran were 80% and 2.0 g/L-hr, respectively. Dextrans produced by were separated to two different size by an alcohol fraction method. The size of high molecular weight dextran (45% alcohol, v/v), less soluble dextran, was between MW 500,000 and 2,000,000. Soluble dextran (55% alcohol, v/v) was between 70,000 and 150,000. The molecular weight average of total dextran (70% alcohol, v/v) was between 150,000 to 500,000. The enzymatic hydrolyzates of total dextran of ATCC 13146 showed branched dextrans by Penicillium dextranase contained of glucose, isomaltose, isomaltotriose, and isomaltooligosaccharides greater than DP4 (degree of polymerization) that had branch points. Compounds greater than DP4 were branched isomaltooligosaacharides. Hydrolysates by the Lipomyces dextranase produced the same composition of oligosaccharides as those by Penicillin dextranase.

Brevibacterium flavum ATCC 14067과 Corynebacterium glutamicum ATCC 13032의 원형질체 융합에 의한 L-Methionine의 생산 (L-Methionine Production by Protoplast Fusion of Brevibacterium flavum ATCC 14067 and Corynebacterium glutamicum ATCC 13032)

  • 빈재훈;정수자;신동분;류병호
    • 한국식품과학회지
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    • 제23권5호
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    • pp.561-567
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    • 1991
  • 본 연구는 Brevibacterium flavum ATCC 14067 및 Corynebacterium glutamicum ATCC 13032간의 protoplast fusion을 행하여 L-methionine의 생산성을 검토하고 발효조건을 개선하기 위하여 연속배양을 행하였다. N-methyl-N'-nitro-N-nitrosoguanidine(MNNG) $500{\mu}g/ml$로 처리하였으며 B. flavum K-104($Thr\;Met\;Km^{r}\;Et^{r}\;Sm^{r}\;Tm^{r}$)와 C. glutamicum B-70($Thr\;Hos\;Km^{r}\;Et^{r}\;Sm^{r}\;Tm^{r}$)의 변이주를 분리하였다. 이들 변이주에 $500{\mu}g/ml$의 lysozyme을 처리하였을 때 원형질체 형성을 및 재생율은 각각 99% 및 $64{\sim}66%$를 나타내었으며 융합 빈도는 3% PVP를 함유한 35% PEG 용액에서 $3.5{\times}10^{5}$을 나타내었다. Sodium alginate로 고정화시킨 융합주 BFCG 37은 72시간 회분배양에서 0.89g/l의 methionine을 생산하였고 연속배양에서는 $18.75mg/^{1}hr\;^{1}$의 L-methionine를 안정적으로 생산할 수 있었다.

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오염된 물로부터 이온교환수지를 이용한 방사성이온 제거 (Removal of Radioactive Ions from Contaminated Water by Ion Exchange Resin)

  • 신도형;주고운;정성일;임지원
    • 공업화학
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    • 제27권6호
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    • pp.633-638
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    • 2016
  • 본 연구에서는 상용화된 양이온교환수지, 음이온교환수지, 혼합이온교환수지 각각 3종을 이용하여 Cs과 I 등의 방사성이온을 포함하고 있는 오염수 중 방사성 이온을 분리하는 연구를 하였다. 실험은 상온에서 회분식으로 진행하였으며, 이온교환수지의 양을 달리하여 각각의 이온교환수지에 대한 Cs와 I의 제염성능을 비교하였다. 이온크로마토그라피 기기로 농도분석을 한 결과, D사의 이온교환수지의 대체적으로 이온교환능력이 높은 결과 값을 가졌으며, 공통적으로 이온교환수지의 양이 적을 때, 이온교환수지 질량 대비 제염성능이 높은 것을 알 수 있었다. D사의 양이온교환수지의 질량이 적을 때, Cs 이온에 대한 이온교환용량은 0.199 meq/g, 음이온교환수지의 I 이온에 대한 이온교환용량은 0.344 meq/g의 결과 값을 확인할 수 있었으며, 혼합이온수지를 사용했을 때에는 I 이온에 대한 이온교환용량이 0.33 meq/g으로, D사의 이온교환수지가 다른 이온교환수지에 비해 특히 I에 대한 이온교환능력이 높은 것을 알 수 있었다.

금속 알콕사이드의 가수분해법으로 제조한 Al2O3-TiO2 복합옥사이드의 Co2+ 흡착 특성에 관한 연구 (Co2+ Adsorption Characteristics of Al2O3-TiO2 Composite Oxide Prepared by Hydrolysis of Metal Alkoxide)

  • 류재춘;양현수;김유환;성기웅;김용익
    • 공업화학
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    • 제7권6호
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    • pp.1192-1203
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    • 1996
  • 알루미늄 및 티타늄 알콕사이드의 가수분해방법을 인용하여 고온수중에 적용할 수 있는 $Al_2O_3-TiO_2$ 복합옥사이드형 흡착제를 제조하였다. 제조한 흡착제는 $600{\sim}1400^{\circ}C$의 온도로 하소되었으며, 결정전이, 열적 특성, 비표면적 등의 물성변화를 알아 보기 위하여 X선회절, 적외선분광분석, 열분석 전자현미경 관찰, BET 방법에 의한 측정 등을 수행하였다. 그리고 Autoclave를 이용한 회분식 흡착실험으로 이 흡착제들의 $TiO_2$ 함량 및 하소 온도 변화에 따르는 고온수중에서의 $Co^{2+}$ 흡착 특성을 알아 보았다. $150{\sim}250^{\circ}C$의 온도 범위에서 $Al_2O_3-TiO_2$ 흡착제의 $Co^{2+}$ 흡착반응에 대한 표준 엔탈피 변화값은 $TiO_2$ 함량이 26mol%, 43mol%, 80mol%에 대하여 $16.5{\sim}26.0kJ{\cdot}mol^{-1}$범위에 있었으며, 이 흡착반응이 비가역적인 흡열반응임을 알 수 있었다. $250^{\circ}C$의 고온수에서 하소 온도가 $600^{\circ}C$, $TiO_2$함량이 26mol%인 흡착제의 코발트 평형흡착용량은 $0.1674meq{\cdot}g^{-1}$이었다.

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