• 제목/요약/키워드: dehydration reaction

검색결과 196건 처리시간 0.02초

열화학적 전처리에 따른 탈수슬러지 및 음식물류폐기물의 병합혐기소화 효율 평가 (Estimation of Anaerobic Co-digestion Efficiency of Dewatered Sludge and Food waste using Thermo-Chemical Pre-Treatment)

  • 이원배;박세용
    • 유기물자원화
    • /
    • 제30권4호
    • /
    • pp.27-40
    • /
    • 2022
  • 본 연구에서는, 탈수슬러지 및 음식물류폐기물의 효율적인 병합혐기성소화를 위해 폐기물의 혐기성소화 가능성 및 열화학적 전처리 방법에 대해 평가하였다. 폐기물의 혐기성소화 가능성 평가 결과, 음식물류폐기물이 탈수슬러지에 비해 혐기성미생물에 의해 분해 가능한 유기물 농도 및 methane yield가 각각 2.2배, 1.3배 더 높게 평가되었다. 바이오가스 발생량의 증대를 위해서는, 음식물류폐기물의 혼합비율을 증가시키는 것이 필요할 것으로 판단되었으며, 열화학적 전처리 효율은 반응온도, NaOH 주입량, 반응시간, 혼합비율 조건에 대해 평가하였다. 전처리 효율 및 탈수능을 통해 평가한 결과, 최적 열화학적 가용화 전처리 조건은 반응온도 140℃, NaOH 주입량 60 meq/L, 반응시간 60 min, 혼합비율 1:5로 평가되었다. 최적 열화학적 가용화 전처리 조건 적용 전과 후의 methane yield를 비교한 결과, 전처리를 적용한 경우에서, 가스발생속도 및 methane yield가 각각 1.6, 1.5배 증가하였다. 따라서, 탈수슬러지 및 음식물류폐기물의 효율적인 병합혐기성소화를 위해서는 음식물류폐기물의 혼합비율을 증가시키며, 폐기물의 전처리를 통해 가용화 효율을 증대시키는 것이 필요하다고 판단된다.

DNA 분석에 의한 팔색조의 암수 구분 및 암수별 피해 현황 그리고 크기 차이에 관한 연구 (The Study on the Sexual Difference in the Cause and the Time of Casualty and in the Size of the Fairy Pitta (Pitta nympha) through DNA Analysis in Republic of Korea)

  • 김은미;전연선;정길상;김세재;강창완;오미래;노푸름;원현규
    • 한국환경과학회지
    • /
    • 제23권8호
    • /
    • pp.1447-1453
    • /
    • 2014
  • The differentiation of sex is important for species preservation. However, Fairy Pitta is sexually monomorphic and sex of an individual is indistinguishable with its external characteristics. We determined the sex of Fairy Pitta through DNA analysis and investigated the causes and time of injury and mortality and the size based on sex. We collected 21 samples at Jeju Island, Korean Peninsula from 2004 to 2013 and extracted DNA from them and amplified chromo helicase DNA-binding gene from Z and W chromosomes through Polymerase Chain Reaction (PCR). We confirmed their sex with the banding pattern through Agarose gel electrophoresis, i.e. male (ZZ): one banded and female (ZW) two banded. We distinguished the sex of 17 of 21 samples resulting in 9 males and 8 females. Most casualties were recorded in adult of both sexes. Causes of injury and mortality proved that female casualties occurred from window strikes, dehydration, car accident, predation by natural enemies, and male occurred from window strikes, car accident and dehydration. The time of injury and mortality in adults differ by sex. There was no difference between sexes in any of the six size parameters. As the time of injury and mortality differ by sex, the survey on the role and ecological nature by sex in breeding season must be carried out in the future. External measurements may not be reliable for sexing of Fairy Pitta and other traits such as vocal or characteristics are required to identify the sex of individuals in the field.

식품건조공정 최적화에의 적용을 위한 품질 변화 Kinetics 결정 (Kinetics Determination of Quality Changes for the Optimization of Food Dehydration)

  • 이동선;변유량
    • 한국식품과학회지
    • /
    • 제20권2호
    • /
    • pp.272-279
    • /
    • 1988
  • 대표적인 재료로서 무를 선정하여 실제 건조과정을 이용한 dynamic test에 의하여 최적화에 사용할 수 있는 ascorbic acid파괴와 갈변의 kinetics를 구했다. 다양하게 변하는 건조조건에서 무우가 건조될 때의 수분함량과 온도의 변화과정을 이용하여 가정된 kinetic model을 적분하여 실제 측정된 ascorbic acid와 갈변의 data에 가장 접근하도록 parameter를 반복계산에 의하여 찾았다. Ascorbic acid 파괴와 갈변은 각각 1차와 0차반응으로, 두 반응의 온도의존성은 Arrhenius식으로 나타내었고 수분의존성의 가능한 여러 수학적 함수관계가 model의 단순성과 측정치와의 만족도면에서 비교되었고 타당한 품질변화 model을 분석하였다. 얻어진 kinetic model들은 실험치를 잘 예측하였고 건조공정의 최적화에 이용될 수 있는 것으로 생각되었다. Ascorbic acid 파괴는 건조초기 고수분함량에서 낮고 건조가 진행되어 수분 $9{\sim}12g/g$ dry solid부근에서 최대속도를 보이다가 더 이상 수분이 낮아지면서 감소하였다. 갈변은 고수분함량에서 낮다가 수분감소와 함께 증가하여 수분함량 $4{\sim}6g/g$ dry solid부근에서 최대를 나타내고 수분함량이 더욱 감소하면 계속 감소하였다.

  • PDF

Effect of hydrothermal processing on ginseng extract

  • Ryu, Jebin;Lee, Hun Wook;Yoon, Junho;Seo, Bumjoon;Kwon, Dong Eui;Shin, Un-Moo;Choi, Kwang-joon;Lee, Youn-Woo
    • Journal of Ginseng Research
    • /
    • 제41권4호
    • /
    • pp.572-577
    • /
    • 2017
  • Background: Panax ginseng Meyer is cultivated because of its medicinal effects on the immune system, blood pressure, and cancer. Major ginsenosides in fresh ginseng are converted to minor ginsenosides by structural changes such as hydrolysis and dehydration. The transformed ginsenosides are generally more bioavailable and bioactive than the primary ginsenosides. Therefore, in this study, hydrothermal processing was applied to ginseng preparation to increase the yields of the transformed ginsenosides, such as 20(S)-Rg3, Rk1, and Rg5, and enhance antioxidant activities in an effective way. Methods: Ginseng extract was hydrothermally processed using batch reactors at $100-160^{\circ}C$ with differing reaction times. Quantitative analysis of the ginsenoside yields was performed using HPLC, and the antioxidant activity was qualitatively analyzed by evaluating 2,2'-azino-bis radical cation scavenging, 2,2-diphenyl-1-picrylhydrazyl radical scavenging, and phenolic antioxidants. Red ginseng and sun ginseng were prepared by conventional steaming as the control group. Results: Unlike steaming, the hydrothermal process was performed under homogeneous conditions. Chemical reaction, heat transfer, and mass transfer are generally more efficient in homogeneous reactions. Therefore, maximum yields for the hydrothermal process were 2.5-25 times higher than those for steaming, and the antioxidant activities showed 1.6-4-fold increases for the hydrothermal process. Moreover, the reaction time was decreased from 3 h to 15-35 min using hydrothermal processing. Conclusion: Therefore, hydrothermal processing offers significant improvements over the conventional steaming process. In particular, at temperatures over $140^{\circ}C$, high yields of the transformed ginsenosides and increased antioxidant activities were obtained in tens of minutes.

고비표면적 지르코니움 산화물의 제조 및 특성 분석: pH 영향 (Synthesis and Characterization of High Surface Area of Zirconia: Effect of pH)

  • 정예슬;신채호
    • Korean Chemical Engineering Research
    • /
    • 제57권1호
    • /
    • pp.133-141
    • /
    • 2019
  • 침전법으로 환류방법 또는 수열합성법을 이용하여 산 염기점을 갖는 고비표면적 지르코니아를 합성하였다. 제조된 지르코니아는 침전제로 수산화암모늄 수용액을 사용하여 Zr 용액의 pH를 2에서 10 범위 내에서 조절하였으며 질소흡착분석, X-선 회절분석(XRD), 이소프로판올 승온탈착법(IPA-TPD), 주사전자현미경 분석, X-선 광전자분광분석, 산-염기점 분석을 통해 IPA 분해반응의 촉매활성과 연관하여 특성분석을 수행하였다. 환류방법을 사용할 시, tetragonal 상이 높은 지르코니아를 얻기 위해서는 Zr 용액의 pH가 높아야 하며, pH 9 이상에서는 순수한 tetragonal 상의 지르코니아 합성이 가능하였다. 또한, 비표면적이 큰 지르코니아를 얻기 위해서는 높은 pH가 요구되었으며, pH 10에서 합성한 경우에는 $600^{\circ}C$에서 소성 후에도 $260m^2g^{-1}$의 높은 비표면적이 얻어졌다. 하지만 같은 조건 하에서 고압이 수반되는 수열합성에는 $40m^2g^{-1}$ 이하의 매우 낮은 비표면적을 보였으며, monoclinic 상의 지르코니아가 합성되었다. 고 비표면적 tetragonal 상의 지르코니아를 얻기 위해서는 용액의 pH가 가장 큰 영향을 미쳤으며, 용액의 pH와 무관하게 높은 압력이 필요한 수열합성에서는 monoclinic 지르코니아가 생성되었으며 상대적으로 비표면적이 낮게 나타났다. 높은 비표면적과 tetragonal 상을 갖는 지르코니아는 염기점에 비해 산점이 우세하여 IPA 분해반응에서 선택적 탈수반응만 진행되는 프로필렌만 생성되었다.

유기용매를 함유한 염화니켈 수용액으로부터 Ni 미분말 제조 (Preparation of Nickel Fine Powders from Aqueous Nickel Chloride Solution Containing Organic Solvents)

  • 최은영;이상근;이윤복;문영태;김광호
    • 한국세라믹학회지
    • /
    • 제40권5호
    • /
    • pp.488-493
    • /
    • 2003
  • 유기용매를 함유하는 염화니켈 수용액으로부터 Ni 미분말을 제조하였고 Ni 분말형성에 미치는 유기용매 첨가의 영향을 검토하였다. 모든 생성물들은 0.1~l.0 $\mu\textrm{m}$ 범위의 구형입자들이었고 입자들간의 응집은 관찰되지 않았다. 1-propanol이 40 vol% 첨가된 경우 분말의 입경감소와 균일성이 현저하였다. 이들 분말에 대한 평균입경과 비표면적은 각각 0.3 $\mu\textrm{m}$와 16.4 m$^2$/g이었다. 1-propanol의 첨가량이 증가함에 따라 hydrazine에 의한 환원반응시간은 감소하였고, 1-propanol이 40 vol%가 첨가된 경우 환원시간은 약 5분이었다. Ni 합성 분말은 32$0^{\circ}C$ 부근에서 산화되었고, 30$0^{\circ}C$ 부근에서의 중량 감소는 Ni(OH)$_2$의 탈수에 기인한 것이다.

오일팜 바이오매스의 자원화 연구 II - 오일팜 바이오매스의 펠릿 제조 특성 - (Study of Oil Palm Biomass Resources (Part 2) - Manufacturing Characteristics of Pellets Using Oil Palm Biomass-)

  • 성용주;김철환;조후승;김성호;심성웅;임수진;이지영;김세빈
    • 펄프종이기술
    • /
    • 제45권1호
    • /
    • pp.42-51
    • /
    • 2013
  • In this study, oil palm biomass such as empty fruit bunch (EFB) and palm kernel shell (PKS) was used as raw materials for making pellets. Hardwood sawdusts were also mixed with EFB and PKS for making pellets. For improving a bad forming behavior in a pelletizer, 1 to 3 per cent of corn starch based on oven-dried weight biomass was added. The starch contributed to the decrease of dust generation in addition to the improvement of forming capability during pellet forming. Heating values of every pellets made of EFB and PKS were higher than 4,300 kcal/kg for the first grade pellet, irrespective of addition of sawdusts. However, the pellets made of EFB and PKS had ash contents over 3 per cent, which made it impossible to be applied for home use. Instead, they could be applied for industrial use. For studying their combustion characteristics, the pellets from the mixtures of EFB, PKS and sawdusts were analyzed using thermal gravimetric analyzer (TGA). From the TGA results, thermal decomposition of EFB and PKS occurred following three including endothermic reaction and dehydration, devolatilization of the major chemical components, and finally combustion of residual lignin and char.

Electron Spin Resonance Study of Manganese Ion Species Incorporated into Novel Aluminosilicate Nanospheres with Solid Core/Mesoporous Shell Structure

  • Back, Gern-Ho;Kim, Ki-Yub;Kim, Yun-Kyung;Yu, Jong-Sung
    • 한국자기공명학회논문지
    • /
    • 제14권2호
    • /
    • pp.55-75
    • /
    • 2010
  • An ion-exchanged reaction of $MnCl_2$ with Al-incorporated solid core/mesoporous shell silica (AlSCMS) followed by calcinations generated manganese species, where average oxidation state of manganese ion is 3+, in the mesoporous materials. Dehydration results in the formation of $Mn^{2+}$ ion species, which can be characterized by electron spin resonance (ESR). The chemical environments of the manganese centers in Mn-AlSCMS were investigated by diffuse reflectance, UV-VIS and ESR spectroscopic methods. Upon drying at 323 K, part of manganese is oxidized to higher oxidation state ($Mn^{3+}$ and $Mn^{4+}$) and further increase in (average) oxidation state takes place upon calcinations at 823 K. It was found that the manganese species on the wall of the Mn-AlSCMS were transformed to tetrahedral $Mn^{3+}$ or $Mn^{4+}$ and further changed to square pyramid by additional coordination to water molecules upon hydration. The oxidized $Mn^{3+}$ or $Mn^{4+}$ species on the surfaces were reversibly reduced to $Mn^{2+}$ or $Mn^{3+}$ species or lower valances by thermal process. Mn(II) species I with a well resolved sextet was observed in calcined, hydrated Mn-AlSCMS, while Mn (II) species II with g = 5.1 and 3.2 observed in dehydrated Mn-AlSCMS. Both species I and II are considered to be non-framework Mn(II).

Dimethyl Ether(DME) 합성을 위한 파일럿 규모의 고정층 반응기의 모델링과 모사를 통한 향류 냉각방식과 포화액체 풀비등 방식의 비교 (Comparison of Counter-Current Cooling and Pool Boiling System Through Modeling and Simulation of a Pilot-Scale Fixed bed Reactor for Dimethyl Ether(DME) Synthesis)

  • 송대성;고재욱;윤인섭
    • Korean Chemical Engineering Research
    • /
    • 제47권4호
    • /
    • pp.446-452
    • /
    • 2009
  • 최근 청정대체에너지로 각광을 받고 있는 dimethyl ether(DME)를 천연가스를 이용하여 직접 생산하는 1단계법의 고정층 촉매 반응기를 모사하였다. 1단계법의 고정층 반응기의 경우, 발열 반응인 메탄올 합성반응과 메탄올 탈수 반응이 동시에 일어나기 때문에 촉매의 비활성화를 일으킬 수 있는 hot spot의 발생을 막는 것이 가장 중요하다. 따라서 향후 상용공정에 적용 가능한 향류 냉각방식(count-current cooling system)과 포화액체 풀비등 방식(pool boiling system)을 적용하여 반응기 거동을 모사하고 이를 비교하였다. CO 전환율과 DME 생산성 면에서 향류 냉각방식이 더 효과적이었다. 하지만 포화비등액체 풀비등 방식이 더 작은 온도 범위에서 운전되어 hot spot(국소 고온점)의 가능성을 낮추고 더 안정적인 반응기 운전범위를 확보할 수 있었다.

DIS 공정에 의한 Polyethylene Glycol 함침 알로에 베라 겔의 제조 및 특성화 (Preparation and Characterization of PEG-impregnated Aloe Gel through DIS Processing of Aloe vera Leaf Slice)

  • 권혜미;허원;이신영
    • KSBB Journal
    • /
    • 제28권6호
    • /
    • pp.356-365
    • /
    • 2013
  • The novel Aloe gels were prepared with dewatering and impregnation by soaking (DIS) processing of Aloe vera leaf slice at four different temperatures (25, 35, 45 and $55^{\circ}C$), using dehydration solution of 40% (w/v) polyethylene glycol (PEG4000). The PEG-impregnation to Aloe vera leaf slice during DIS was observed depending on immersion temperature, and the PEG-impregnated Aloe vera gel (PEG-i-AVG) obtained was characterized using $^1H$ NMR, FT-IR, GPC, XRD and TGA. The PEG-i-AVG had the higher levels of Aloe bioactives (glucomannan and O-acetyl contents) and better quality indices by $^1H$ NMR and FT-IR spectroscopy than those of native Aloe gel. Also, the obtained Aloe gel maintained the bimodal patterns in higher molecular weight region by GPC indicating no degradation of polysaccharide from native Aloe gel. The result observed by SEM confirmed a surface modification by forming the porous structure, and TGA result exhibited better thermal stability than that of native Aloe gel. XRD result revealed that the crystalline structure in Aloe gel was led by incorporation of PEG. Significant decrease of %insolubility and high enhancement of water solubility index were observed, respectively, and highly ordered conformation such as a helix structure was also indicated by Congo red reaction. We concluded that the modification effect for enhancing function of native Aloe gel was successfully obtained by DIS process using PEG as a dehydrating agent. These results suggested that this DIS process had a high potential for developing a new minimally processed product from Aloe vera leaf.