In this study, we applied a membrane distillation process to investigate a feasibility of treating a wastewater with high concentration of organic matters including nitrogen and phosphorus. The laboratory scale experiment was performed by using a hydrophobic PVDF membrane with the pore size of $0.22{\mu}m$ and porosity of 75%. The installation was direct contact type where the temperature difference between a feed and permeate side was controlled to have a range from 20 to $60^{\circ}C$. We observed a flux variation and a concentration changes of COD, $PO{_4}^{3-}$-P, $NH_4{^+}$-N and conductivity of feed side as well as permeate side with various temperature differences (20 to $60^{\circ}C$), cross flow velocities (0.09 to 0.27 m/s) through the module, and pH (6.6 to 12.0) of the feed that has the initial concentration of COD about 1,000 mg/L, total nitrogen 390 mg/L, total phosphorus 10 mg/L, conductivity of $7,000{\mu}s/cm$. The results showed that the average flux was ranged from 4 to $40L/m^2/hr$ which was almost similar with the flux of NaCl and deionized water used as a feed solution. The lowest flux was obtained at the operating condition with the temperature difference of $20^{\circ}C$ and cross flow velocity of 0.09 m/s while the highest one was measured with $60^{\circ}C$ and 0.27 m/s. Above 99% of COD and $PO{_4}^{3-}$-P in the feed could be rejected regardless of an operating condition. However, the removal rate of ammonium nitrogen was varied from 64 to 99% depending on the pH of feed solution.
Liquid Crystal Display (LCD) 제조 공정에서 배출되는 폐유기용제에서 Propylene Glycol Monomethyl Ether Acetate (PGMEA)를 회수하여 재활용할 목적으로 다단계 증류탑을 이용하여 실험실적 규모의 증류 실험을 수행하여 최적 환류비를 결정하고자 하였다. 최종실험결과, 시료 A의 경우 PGMEA는 98% 이상, 수분 함량은 0.05% 이하이며, 시료 B의 경우 Reflux ratio를 6으로 한 경우 PGMEA 95% 이상, 수분 함량은 0.01% 이하이다(시료 A, B에 대한 내용은 Table 1에 명시함.). 이 값은 LCD 제조에 재활용할 수 있는 일반 수준인 90%보다 높은 수치로서 적용이 가능하다.
분리막 투과증발은 증류에 비하여 낮은 에너지를 요구하기 때문에 물/유기물 혼합물의 분리에 이용될 수 있으며 공비 혼합물이나 이성질체의 분리에 선호되는 방법이다. 제올라이트 분리막은 고분자 분리막에 비하여 열적, 기계적, 화학적 안정성이 우수하며 NaA 제올라이트 분리막은 큰 친수성을 나타내므로 물/유기물 혼합물로부터 효율적인 물 분리에 적합하다. 본 연구에서는 NaA 제올라이트 분리막을 이용한 투과증발 막분리 공정을 이용하여 물/에탄올 혼합물에서 선택적으로 물을 분리하고자 하였다. 에탄올의 공급 농도가 증가함에 따라 총투과플럭스는 감소하였으며 선택도는 증가한 후 높은 에탄올 농도에서 감소하는 것을 관찰할 수 있었다. 실험 온도의 증가에 따라 총투과플럭스는 증가하였으며 선택도 또한 증가하였지만 높은 에탄올 농도에서는 감소하였다. 160시간 이상의 장기간 실험을 통하여 총투과플럭스와 선택도가 안정적으로 일정함을 확인할 수 있었다. 또한, 본 연구를 통하여 얻어진 NaA 제올라이트 분리막은 증류 및 PVA 계열 고분자 분리막보다 우수한 성능을 나타냄을 알 수 있었다.
This study was carried out to reduce the problem during distillation process, which separate U, TRU (TRans Uranium) metal electro deposit, Cd and LiCl-KCl eutectic salt generating from LCC (Liquid Cadmium Cathode) electro winning process. The cadmium recovering apparatus was manufactured to separate for each metal using solid-liquid separation method. The apparatus consists of the first sieve for the separation of U and TRU metal electrodeposit, the second sieve for the separation of LiCl-KCl eutectic salt, cadmium collection basket, and a heating furnace. In addition, the size of each sieve is 2 mm to 3 mm. In this experiment, a metal wire was employed to replace TRU metal electrodeposit and U, which exist actually in a LCC crucible. In the solid state, The LiCl-KCl is separated at 340℃ at which the solid and the liquid of the remaining cadmium and LiCl-KCl eutectic salt coexists in each, after the metal wire separated at 500℃. As a result, it seems that it would be beneficial to set the processing condition in the distillation process with the additional treatment process of cadmium and LiCl-KCl eutectic salt.
미강유 정제 부산물로부터 오리자놀을 분리하기위해, dark oil과 dark oil의 증류잔류물인 pitch로부터 용매분리법 이용하여 오리자놀을 분리하였다. 분리과정 중 방해물질인 왁스분은 dark oil과 acetone을 1 : 1(w/v)로 혼합하여, $0^{\circ}C$에서 침전시켜 제거하였고, 여기에서 얻어진 dewaxed dark oil에 8 part의 hexane을 섞어 저온분리하여 오리자놀함량이 51.3%인 농축물을 얻었다. 이 농축물에 methanol 20 part를 가하고 재결성하여 98.3%의 오리자놀결정물을 얻었다. Dark oil로부터 pitch를 제조하는 적정조건은$180^{\circ}C$와 $0.2{\sim}0.4torr$의 진공상태에서 2%(w/w)의 steam을 가하는 증류조건이 오리자놀의 파괴를 최소화 하였다. 이로부터 얻어진 pitch의 오리자놀순도와 회수율은 27.3%와 82.3%였다. Pitch에 hexane을 가하고 저온분리하여 오리자놀순도가 75.4%인 오리자놀결정물을 얻었으며 이 농축물에 methanol을 가한 후 재결정하여 순도가 99%인 결정물을 얻었다. 이상과 같은 저온윤리법을 이용하였을 때 오리자놀의 회수율은 dark oil 9.5%, pitch 28.5%로 나타났다.
본 연구에서 행하여진 온도$(35,\;55^{\circ}C)$ 및 압력(100, 300bar) 범위에서 초임계 추출된 솔 추출물의 수율은 300bar, $35^{\circ}C$와 300 bar, $55^{\circ}C$의 경우 각각 5.0%와 5.3%이었으며 100 bar, $35^{\circ}C$와 100 bar, $55^{\circ}C$에서 각각 3.7% 및 2.8%이었다. 300 bar에서는 wax류 등의 추출로 인하여 얻어진 추출물들은 상온에서 고체 상태이며 노란 색이었고, 100 bar에서 얻어진 추출물은 모두 액체 상태이고 무색에 가까웠다. 관능검사 결과 100 bar, $35^{\circ}C$에서의 초임계 추출물이 SDE 추출물보다 1% 유의수준에서 우수함이 판명되었다. 그러나 100 bar, $35^{\circ}C$에서의 추출물과 300 bar, $55^{\circ}C$ 추출물 간에는 5% 유의수준에서 차이가 없었다. 가장 많이 함유되어 있는 휘발성 향기 성분은 limonene으로써 $32.6{\sim}43.4%$를 차지하였고 ${\beta}-pinene(10.8{\sim}18.5%),\;{\beta}-myrcene(11.5{\sim}17.3%),\;{\alpha}-pinene(5.3{\sim}11.7%)$의 순이었다. 한편 향의 품질 특성에 결정적인 역할을 하는 것으로 알려진 함산소 terpene의 경우 100 bar, $35^{\circ}C$의 경우가 가장 많아서 3.6%를 차지하였으며 300 bar, $35^{\circ}C$의 경우에도 3.4%로서 300 bar, $55^{\circ}C$의 2.5%, 100 bar. $55^{\circ}C$의 1.8%보다 많았다. SDE 추출물의 경우는 6.7%를 차지하여 초임계 추출물보다도 훨씬 많은 양을 나타내었다.
김치의 향미는 당, 유기산, 유리아미노산 및 휘발성 향기성분들의 독특한 조합에 의한 것이며, 휘발성 향기성분은 함황화합물, 알코올류, 휘발성 유기산 및 터핀유 등 여러 가지 극성 및 비극성 성분들이 매우 복잡하게 혼합되어 있다. 김치 휘발성 향기성분의 분석조건을 검토한 결과 추출 분리에는 연속식 추출장치보다 dynamic headspace concentration법이 효율적이었고 GC에 의한 분석에는 5% phenyl methyl polysiloxane 컬럼에 의한 분리가 우수하였다.
The objective of this study is to investigate the removal efficiency of volitile organic compounds in soil, and the mechanism of desorption by bench scale microwave heating, Silt soil used for experiment and was impregnated with toluene, tetrachloroethylene, o-xylene and p-dichlorobenzene and the microwave treatment was conducted in a modified domestic microwave oven : 2450MHz, 700W. According to the results of the research the removal efficiency was improved with increasing water contents and the soil temperature appeared to plateau period extending to 2-3minutes corresponds to the temperature a which steam distillation was expected. The value of removal rate constant (k) were calculated on dry and moisty silt soil, respectively, which showed linear with increasing microwave heating time. Therefore, addition of a certain amount of water to the contaminated soil can efficiently enhance the ability of the soil to absorb microwave energy and promote the evaporation of the volitile contaminants.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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