• 제목/요약/키워드: dehydration reaction

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Silica막 반응기를 이용한 Dimethyl Ether 합성에 관한 연구 (Study on Synthesis of Dimethyl Ether Using Silica Membrane Reactor)

  • 서봉국;윤민영;이규호
    • 멤브레인
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    • 제15권4호
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    • pp.330-337
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    • 2005
  • [ $250^{\circ}C$의 고온에서 수증기 선택 투과 특성을 가지는 silica 막을 메탄을 탈수에 의한 dimethyl ether (DME) 합성 반응에 분리막 반응기로 적용하였다. Silica 전구체로서 tetraethoxysilane (TEOS)을 이용하여 초음파 분무 열분해 및 기상화학 증착법(CVD)법 등에 의해 다공성 스테인레스 스틸(SUS)에 silica 막을 합성하였다. CVD법에 의해 합성한 silica막의 수증기 투과도 및 메탄올에 대한 분리계수 상관관계 trade-off 선이 열분해 silica 막보다 높이 존재하였다. 수증기 투과도가 $1.2\times10^{-7}\;mol\;{\cdot}\;m^{-2}\;{\cdot}\;S^{-1}\;{\cdot}\;Pa^{-1}$ 이상이고, 메탄올에 대한 분리계수가 10 이상의 성능을 가지는 분리막 반응기에 대해서 기존 반응기 대비 $20\%$ 이상 메탄을 전환율이 향상되었다. 고온 수증기 선택성 silica 막이 메탄을 탈수 반응에 의해 생성되는 수증기를 제거함으로서 촉매 활성 저하를 억제하여 반응 전환율을 개선시키는 막 반응기로서의 효과를 확인할 수 있었다.

초임계수를 이용한 금속산화물 미세입자 제조 (Production of Fine Metal Oxide Particles in Supercritical Water)

  • 이주헌;박영우
    • 공업화학
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    • 제10권1호
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    • pp.173-176
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    • 1999
  • 초임계수를 이용한 금속산화물의 미세입자 제조에 대하여 연구하였다. 금속염 수용액으로는 cobalt nitrate solution과 manganese nitrate solution을 sample solution으로 선택하여 코발트산화물과 망간산화물 입자를 제조하였다. 얻어진 결과로부터 초임계수를 이용한 금속산화물 미세입자의 제조가 가능함을 확인할 수 있었으며, 초임계수 하에서는 매우 빠른 dehydration반응이 일어남을 관찰할 수 있었다. 짧은 반응시간(30~100 초)에도 불구하고 미세입자 ($0.5{\sim}2{\mu}m$)가 생성되었으며, 초임계수 공정에서는 mixer의 온도가 입자의 크기 및 분포에 큰 영향을 미침을 알 수 있었다. 반응온도 조절을 통하여 입자의 크기를 제어할 수 있음을 확인할 수 있었다.

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TiCl4 가수분해에 의한 titanic acid의 생성에 관한 연구 (The study on the formation of titanic acid by dehydration of TiCl4)

  • 김헌;김대웅;이경희;백운필
    • 한국결정성장학회지
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    • 제8권2호
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    • pp.343-349
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    • 1998
  • $TiCL_4$수용액의 탈수 반응에 있어 pH의 영향에 관하여 연구하였다. KOH와 HCl을 탈수 촉진 및 탈수 지연제로 사용하여 실험한 결과 다음과 같은 결론을 얻었다. $TiCL_4$ 수용액과 KOH와의 반응계에서 중화점은 pH 7.4이었으며 중화점 이전에서는 반응 생성물로 polymetatitanic acid의 중합체인 Ti-gel이 생성되고 중화점 이상에서는 재탈수 반응에 의하여 oligomer화가 일어난다. 또한 결정성 potasium titanate는 존재하지 않는다.

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Gas-phase Dehydration of Glycerol over Supported Silicotungstic Acids Catalysts

  • Kim, Yong-Tae;Jung, Kwang-Deog;Park, Eun-Duck
    • Bulletin of the Korean Chemical Society
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    • 제31권11호
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    • pp.3283-3290
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    • 2010
  • The gas-phase dehydration of glycerol to acrolein was carried out over 10 wt % HSiW catalysts supported on different supports, viz. $\gamma-Al_2O_3$, $SiO_2-Al_2O_3$, $TiO_2$, $ZrO_2$, $SiO_2$, AC, $CeO_2$ and MgO. The same reaction was also conducted over each support without HSiW for comparison. Several characterization techniques, $N_2$-physisorption, thermogravimetric analysis (TGA), differential scanning calorimetry (DSC), the temperature-programmed desorption of ammonia ($NH_3$-TPD), temperature-programmed oxidation (TPO) with mass spectroscopy and CHNS analysis were employed to characterize the catalysts. The glycerol conversion generally increased with increasing amount of acid sites. Ceria showed the highest 1-hydroxyacetone selectivity at $315^{\circ}C$ among the various metal oxides. The supported HSiW catalyst showed superior catalytic activity to that of the corresponding support. Among the supported HSiW catalysts, HSiW/$ZrO_2$ and HSiW/$SiO_2-Al_2O_3$ showed the highest acrolein selectivity. In the case of HSiW/$ZrO_2$, the initial catalytic activity was recovered after the removal of the accumulated carbon species at $550^{\circ}C$ in the presence of oxygen.

Substituent Effect on Fragmentations and Ion-Molecule Reactions of Ionized Alkyn Alcohols

  • Choi, Sung-Seen;So, Hun-Young;Kim, Beom-Tae
    • Bulletin of the Korean Chemical Society
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    • 제26권4호
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    • pp.609-613
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    • 2005
  • The fragmentation patterns and ion-molecule reactions of two alkyn alcohols, 2-propyn-1-ol (HC≡$CCH_2$OH) and 2-methyl-3-butyn-2-ol (HC≡CC($CH_3)_2$OH), were investigated using Fourier transform mass spectrometry (FTMS). The most abundant fragment ions formed from the molecular ions were [M-H]$^+$ for 2-propyn-1-ol and [M-$CH_3]^+$ for 2-methyl-3-butyn-2-ol. The dehydrated ion, [M-$H_2O]^+$ was formed only from 2-propyn-1-ol in which $\alpha$ -hydrogen atoms were available for $\alpha,\;\alpha$ -elimination reaction. The protonated molecules were dissociated into [M+H-$H_2O]^+$ and [M+H-$C_2H_2]^+$ through dehydration and deacetylenylation processes. The formations of [M+H-$H_2O]^+$ and [M+H-$C_2H_2]^+$ from 2-methyl-3-butyn-2-ol were more favorable than those from 2-propyn-1-ol due to stabilization by two methyl groups at $\alpha$ -carbon. Ion-neutral complexes formed at long ion trapping time gave dehydrated and/or deacetylenylated ion products by further dissociation.

가교키토산 복합막을 통한 알콜수용액의 탈수 II. 변성 키토산 복합막을 통한 에탄올의 탈수 (Dehydration of Alcohol Solutions Through Crosslinked Chitosan Composite Membranes II. Dehydration of Ethanol Solution Through Modified Chitosan Composite Membranes)

  • 이영무;남상용;유제강;류경옥
    • 멤브레인
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    • 제6권4호
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    • pp.242-249
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    • 1996
  • 물/에탄올 수용액에 대한 투과증발특성을 개선하기 위하여 키토산을 이용하여 키토산/폴리비닐알콜 블렌드, 인산화 키토산 복합막을 제조하였다. 키토산과 폴리비닐알콜은 조성을 변화시키면서 블렌드를 얻을 수 있었으며, 글루탈알데히드를 이용하여 가교 방법과 조건을 변화시켜서 가교된 키토산/폴리비닐알콜 복합막을 제조하였다. 가교 농도와 가교 시간이 증가할수록 선택도는 증가하였으며 투과유량은 감소하였다. 글루탈알데히드를 가교제로서 키토산용액에 직접 첨가한 경우가 표면만을 가교한 경우보다 우수한 투과증발 성능을 나타내었다. 또한 인산화반응을 통하여 반응시간에 따라서 인산화도가 조절된 인산화 키토산을 얻었으며 이를 이용하여 인산화키토산 복합막을 제조하였다. 반응시간이 증가할수록 인함량이 증가하였으며 더불어 인산기의 도입에 따른 친수성의 증가로 선택도의 증가가 나타났다.

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Kinetic and Molecular Orbital Stuides on the Reaction of 5-nitrofurfural Hydrazone Formation

  • Lee, Kyung-Hee;Jee, Jong-Gi
    • Bulletin of the Korean Chemical Society
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    • 제6권5호
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    • pp.280-284
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    • 1985
  • Kinetic measurements of the 5-nitrofurfural-hydrazine reaction in various pH ranges of aquous solution were carried out by ultraviolet spectrophotometry at $25^{\circ},\;35^{\circ}\;and\;45^{\circ}C$. The observed rate of the reaction varies with the change in pH, which gives characteristic "bell-type" rate acidity profile. The maximum rate is shown in the vicinity of pH 4. This reaction procceds with rate-determining attack of hydrazine on the 5-nitrofurfural at low pH and undergoes a change in rate-determining step to dehydration of the addition intermediate as pH increases. The reaction has a "reactant-like transition state" which precedes intermediate in low pH and "product-like transition state" which follows it in neutral pH. The geometry of 5-nitrofurfural-hydrazine intermediate was estimated with PCILO method associated with CNDO/2 scheme.

화학열펌프에 있어서의 무기수화물계 축열시스템에 관한 연구(III) -Ca(OH)2 탈수반응층의 전열해석- (A Study on the Heat Storage System for Chemical Heat Pump Using Inorganic Hydrates (III) -Numerical Analysis of Heat Transfer in Ca(OH)2 Dehydration Packed Bed-)

  • 박영해;이영세;김종식
    • 공업화학
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    • 제7권6호
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    • pp.1181-1191
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    • 1996
  • 본 연구는 고온용 열구동형 화학열펌프에 있어서 폐열 및 태양에너지를 유용하게 이용하기위한 목적으로 $Ca(OH)_2$ 탈수반응시 원주형 반응기 충진층내 핀을 주입 전열촉진한 경우의 전열 및 반응촉진효과에 대해 이론적 평가를 행하였다. 그 결과 탈수흡열 반응시 반응층내 온도분포변화, 반응완결시간, 방열량에 대한 수치해석 결과 구리판 전열핀을 설치한 경우 입자 충전층의 탈수반응 소요시간을 크게 단축시킬 수 있었으며, 본 실험조건 하에서는 전열핀을 주입하지 않았을 때보다 탈수반응 소요시간이 1/2정도 단축됨을 알 수 있었다. 또한 해석결과 열화학반응은 온도 및 농도에 주로 의존하였고, 경계조건과 입자충전층의 열전도도에 의해 크게 좌우되었음을 알 수 있었다.

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생강 삼투압 건조 시 물질이동 특성과 품질에 미치는 효과 (Mass transfer Characteristic during Osmotic Dehydration of Ginger and Its Effect on Quality)

  • 김명환
    • Applied Biological Chemistry
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    • 제41권5호
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    • pp.372-376
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    • 1998
  • 생강의 삼투압 건조 중 설탕용액의 농도와 온도 및 침지시간에 따른 내부 물질이동을 생강 내부의 수분손실, 설탕흡수, 몰랄농도 및 속도매개 변수로써 조사하였고 갈색화 반응정도를 평가하였으며 데치기와 삼투압건조를 각각 거친 후 열풍건조 시킨 것에 대하여 복원 시 텍스쳐를 비교하였다. 용액의 농도와 온도가 증가함에 따라서 수분손실, 설탕흡수, 몰랄농도 및 속도매개 변수가 증가하였으며, 용액농도와 온도에 관계없이 수분손실, 설탕흡수, 몰랄농도는 초기 3분간 침지과정에서 빠르게 이루어진 후 증가현상이 둔화되었다. $80^{\circ}C$의 60 Brix 설탕용액에서 18분간 침지하였을 때 40.05 g 수분손실/100 g생강으로 초기 수분함량 83.02%(wet basis) 기준으로 약 52%의 수분을 제거하는 효과를 갖는다. 속도매개 변수는 설탕용액의 농도 보다는 온도에 의한 변화가 컸다. 갈색화 정도는 설탕용액의 농도와 온도에 관계없이 15분간 침지시켰을 때 가장 낮은 O.D.값을 나타내었으며, 대조구(O.D.=0.132)와 비교하였을 때 $80^{\circ}C$에서 40 또는 50 Brix의 설탕용액에 15분간 침지시킨 것이 가장 낮은 값(O.D.=0.027)을 보였다. 데치기 공정을 시킨 것과 대조구를 열풍건조 시킨 다음 끓는 물에서 3분간 복원시킨 후의 관통힘은 차이가 나타나지 않았으나 삼투압 건조시킨 생강은 대조구 보다 $22{\sim}34%$ 적게 나타났다.

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Mg-Al 복합 황산염 수화물의 열분해 속도 (Kinetics of the Thermal Decomposition of Mg-Al Sulfate Hydrate)

  • 박홍채;오기동
    • 한국세라믹학회지
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    • 제24권5호
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    • pp.417-422
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    • 1987
  • Kinetic studies were made on the thermal decomposition of hydrated magnesium aluminum double sulfate by a nonisothermal TG method. Thermal analyses of the dehydration of tricosahydrate showed that the reaction proceeded via decahydrate to the anhydrous MgAl2(SO4)4 in the range 50$^{\circ}$to 400$^{\circ}C$. Decomposition of MgAl2(SO4)4 occurred as the two-step between 650$^{\circ}$ and 970$^{\circ}C$. Dehydration of MgAl2(SO4)4$.$23H2O and a 2D diffusion controlled with an activation energy of 16.6kcal/mole, respectively. MgAl2(SO4)4 fitted the contracting volume model with an activation energy of 10.5kcal/mole, and MgSO4 fitted a contracting area model with an activation of 4.5kcal/mole.

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