• 제목/요약/키워드: electro-generated $Cl_2$

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전해생성(電解生成)된 염소(鹽素)에 의한 구리의 침출(浸出) 거동(擧動) (Leaching behavior of copper using electro-generated chlorine in hydrochloric acid solution)

  • 김은영;김민석;이재천;정진기
    • 자원리싸이클링
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    • 제15권6호
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    • pp.33-40
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    • 2006
  • 폐 PCBs중 구리의 효율적이고 친환경적인 회수기술을 개발하려는 목적으로, 염산 용액 내에서 전해 생성된 염소를 이용하여 구리의 침출거동에 관한 연구를 수행하였다. 염산농도 1M, 교반속도 400 rpm, 용액온도 $25^{\circ}C$, 전류밀도 $10mA/cm^2$에서 전해 생성된 염소의 반응초기(구리이온 농도<3.6g/L) 침출반응 이용효율은 거의 100% 이었다 침출의 진행으로 용액 내 구리 이온의 농도가 3.6g/L에 도달하면 전기화학적 산화종이 $Cl^-$에서 침출반응으로부터 생성된 $Cu^+$ 이온으로 바뀌어 전극 전위의 급격한 감소가 관찰되었다. 또한 1M염산 침출 용액 내 구리 이온의 농도가 CuCl의 용해도 한계인 5.2g/L에 도달하면 침출속도가 초기침출속도보다 약 0.5배정도 감소하였다. CuCl의 용해도 한계가 높은 $Cl^-$의 농도가 3M인 조건에서는 이러한 침출속도의 감소가 일어나지 않았으며 이는 구리 표면에 $CuCl_{(s)}$층 생성이 침출반응에 큰 영향을 주는 것을 의미한다.

전기-펜톤 공정에 의한 페놀의 전기화학적 분해 (Electrochemical Degradation of Phenol by Electro-Fenton Process)

  • 김동석;박영식
    • 한국환경보건학회지
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    • 제35권3호
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    • pp.201-208
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    • 2009
  • Oxidation of phenol in aqueous media by electro-Fenton process using Ru-Sn-Sb/graphite electrode has been studied. Hydrogen peroxide was electrically generated by reaction of dissolved oxygen in acidic solutions containing supporting electrolyte and $Fe^{2+}$ was added in aqueous media. Phenol degradation experiments were performed in the presence of electrolyte media at pH 3. Effect of operating parameters such as current, electrolyte type (NaCl, KCl and $Na_2SO_4$) and concentration, $Fe^{2+}$ concentration, air flow rate and phenol concentration were investigated to find the best experimental conditions for achieving overall phenol removal. Results showed that current of 2 A, NaCl electrolyte concentration of 2g/l, 0.5M concentration of $Fe^{2+}$, air flow rate of 1l/min were the best conditions for mineralization of the phenol by electro-Fenton.

E. coli 불활성화와 산화제 생성에 미치는 소독 공정 결합의 영향 (Effect of Disinfection Process Combination on E. coli Deactivation and Oxidants Generation)

  • 김동석;박영식
    • 한국환경과학회지
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    • 제20권7호
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    • pp.891-898
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    • 2011
  • The aim of this research was to evaluate the effect of combination of disinfection process (electrolysis, UV process) on Escherichia coli (E. coli) disinfection and oxidants (OH radical, $ClO_2$, HOCl, $H_2O_2$ and $O_3$) generation. The effect of electrolyte type (NaCl, KCl and $Na_2SO_4$) on the E. coli disinfection and oxidants generation were evaluated. The experimental results showed that performance of E. coli disinfection of electrolysis and UV single process was similar. Combination of electrolysis and UV process enhanced the E. coli disinfection and 4-carboxybenzaldehyde (4-CBA, indicator of the generation of OH radical) degradation. It is clearly showed synergy effect on disinfection and OH radical formation. However chlorine ($ClO_2$, HOCl) and oxygen type ($H_2O_2$, $O_3$) oxidants were decreased with the combination of two process. In electrolysis + UV complex process, electro-generated $H_2O_2$ and $O_3$ were reacted with UV light of UV-C lamp and increased 4-CBA degradation(increase OH radical). Disinfection of electrolyte of chlorine type was higher than that of the sulfate type electrolyte due to the higher generation of OH radical and oxidants.

Ru-흑연 전극을 이용한 Rhodamine B의 색 제거 (Decolorization of a Rhodamine B Using Ru-graphite Electrode)

  • 박영식
    • 한국환경과학회지
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    • 제17권5호
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    • pp.547-553
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    • 2008
  • For the RhB removal from the wastewater, electrochemical method was adapted to this study. Three dimensionally stable anode (Pt, Ir and Ru) and graphite and Ru cathode were used. In order to identify decolorization, the effects of electrode, current density, electrolyte and air flow rate were investigated. The effects of electrode material, current, electrolyte concentration and air flow rate were investigated on the decolorization of RhB. Electro-Fenton's reaction was evaluated by added $Fe^{2+}$ and $H_2O_2$ generated by the graphite cathode. Performance for RhB decolorization of the four electrode systems lay in: Ru-graphite > Ru-Ru > Ir-graphite > Pt-graphite. A complete color removal was obtained for RhB (30 mg/L) at the end of 30 min of electrolysis under optimum operations of 2 g/L NaCl concentration and 2 A current. $Fe^{2+}$ addition increased initial reaction and decreased final RhB concentration. However the effect was not high.

전기화학적 공정의 운전인자에 따른 산화제 생성과 염료 분해 특성 (Characteristic of Oxidants Production and Dye Degradation with Operation Parameters of Electrochemical Process)

  • 김동석;박영식
    • 한국환경과학회지
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    • 제18권11호
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    • pp.1235-1245
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    • 2009
  • The purpose of this study is to investigate electro-generation of free Cl, $ClO_2$, $H_2O_2$ and $O_3$ and degradation of Rhodamine B in solution using Ru-Sn-Sb electrode. Electrolysis was performed in one-compartment reactor using a dimensionally stable anode(DSA) of Ru-Sn-Sb/Ti as the working electrode. The effect of applied current (0.5-3 A), electrolyte type (NaCl, KCl, HCl, $Na_2SO_4$ and $H_2SO_4$) and concentration (0.5-2.5 g/L), air flow rate (0-3 L/min) and solution pH (3-11) was evaluated. Experimental results showed that concentration of 4 oxidants was increased with increase of applied current, however optimum current for RhB degradation was 2 A. The generated oxidant concentration and RhB degradation of the of Cl type-electrolyte was higher than that of the sulfate type. The oxidant concentration was increased with increase of NaCl concentration and optimum NaCl dosage for RhB degradation was 1.75 g/L. Optimum air flow rate for the oxidants generation and RhB degradation was 2 L/min. $ClO_2$ and $H_2O_2$ generation was decreased with the increase of pH, whereas free Cl and $O_3$ was not affected by pH. RhB degradation was increase with the pH decrease.

전해생성염소(電解生成鹽素)에 의한 폐인쇄회로기판(廢印刷回路基板)으로부터 구리 침출(浸出) -실험계획법(實驗計劃法) 적용(適用)에 의한 침출(浸出) 영향인자(影響因子)의 분석(分析)- (Leaching of copper from waste PCBs with electro-generated chlorine -Analysis of experimental factors on the leaching by the factorial design-)

  • 김은영;이재천;김민석;정진기;유경근
    • 자원리싸이클링
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    • 제17권6호
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    • pp.24-33
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    • 2008
  • 전해생성염소를 산화제로 사용하여 폐인쇄회로기판으로부터 구리의 침출에 대한 연구를 수행하였다. 구리침출반응과 관련된 실험인자들의 영향을 정량적으로 파악하기 위하여 실험계획법을 적용하였다. 실험결과의 분산분석으로부터 전류밀도, 침출온도, 염산농도 그리고 침출온도와 염산농도의 교호작용 등이 구리침출에 유효한 인자로 나타났다. 이들 중 구리침출에 가장 큰 영향을 미치는 인자는 침출실험 결과해석의 95.7%출 차지하는 전류밀도로 분석되었다. 실험결과의 중회귀분석을 이용하여 침출실험 결과의 99%를 설명할 수 있는 침출 모델식을 얻었다. 또한 모델식을 통한 구리 등침출선의 예측으로부터 침출온도가 높아질수록 구리침출량의 증가에 대한 염산농도의 영향이 커지는 것을 알 수 있었다.

전기 응집법을 이용한 염색 폐수의 처리에서 전류 밀도와 전해질의 COD 제거율에 대한 영향 (Effects of Current Density and Electrolyte on COD Removal Efficiency in Dyeing Wastewater Treatment by using Electro-coagulation)

  • 장성호;김고은;강정희;류재용;이원기;이재용;박진식
    • 한국폐기물자원순환학회지
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    • 제35권7호
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    • pp.653-659
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    • 2018
  • In the industrial wastewater that occupies a large proportion of river pollution, the wastewater generated in textile, leather, and plating industries is hardly decomposable. Though dyeing wastewater has generally been treated using chemical and biological methods, its characteristics cause treatment efficiencies such as chemical oxygen demand (COD) and suspended solids (SS) to be reduced only in the activated sludge method. Currently, advanced oxidation technology for the treatment of dyeing wastewater is being developed worldwide. Electro-coagulation is highly adapted to industrial wastewater treatment because it has a high removal efficiency and a short processing time regardless of the biodegradable nature of the contaminant. In this study, the effects of the current density and the electrolyte condition on the COD removal efficiency in dyeing wastewater treatment by using electro-coagulation were tested with an aluminum anode and a stainless steel cathode. The results are as follows: (1) When the current density was adjusted to $20A/m^2$, $40A/m^2$, and $60A/m^2$ under the condition without electrolyte, the COD removal efficiency at 60 min was 62.3%, 72.3%, and 81.0%, respectively. (2) The removal efficiency with NaCl addition was 7.9% higher on average than that with non-addition at all current densities. (3) The removal efficiency with $Na_2SO_4$ addition was 4.7% higher on average than that with non-addition at all current densities.

전해생성된 염소에 의한 구리 침출 연구 (Leaching of copper using electro-generated chlorine in hydrochloric acid solution)

  • 김은영;김민석;이재천;정진기
    • 한국자원리싸이클링학회:학술대회논문집
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    • 한국자원리싸이클링학회 2006년도 춘계임시총회 및 제27회 학술발표대회
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    • pp.86-89
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    • 2006
  • 전해 생성된 염소를 이용하여 구리를 침출하는 연구를 수행하였다. 염산농도 $1molL^{-1}$, 반응온도 $25^{\circ}C$, 교반속도 400rpm 조건에서 전류밀도 $10mA/cm^{2}$의 경우 반응온도에 상관없이 구리의 침출속도가 동일하였으나 $Cl_{2}$ 생성량이 충분한 $40mA/cm^{2}$의 경우 온도가 높을수록 구리의 침출속도가 증가하였다. 침출된 구리농도가 6g/L 부근에 도달하면 염소의 공급속도에 상관없이 구리의 침출이 둔화되었다. 이는 구리-염소 착화물의 형성과 관련된 것으로 생각된다.

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겔화 전처리법을 이용한 폐용융염의 고형화 (Solidification of Molten Salt Waste by Gel-Route Pre-treatment)

  • 박환서;김인태;김환영;유승곤;김준형
    • 방사성폐기물학회지
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    • 제3권1호
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    • pp.57-65
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    • 2005
  • 본 연구는 사용 후 핵연료의 금속전환 공정에서 발생되는 폐용융염을 고형화하는 방법으로 GRSS(Gel-Route Slabilization/Solidifcation)개념을 이용한 전처 리법을 제안하였다. Sodium silicate와 H3p04로 구성된 물질계에서는 SiO$_2$에 의해 형성되는 반응모듈 내에서 휘발성 핵종은 열적으로 안정한 화합물로 전환된다. 얻어진 생성물은 붕규산 유리매질과의 반응을 통하여 Li는 Li$_{3}$PO$\_4$ 형태로 유지되며 Cs 및 Sr은 유리매질내에 포용될 수 있다. 또한 sodium silicate, H$_{3}$PO$_4$ 및 ZrCl$_4$로 이루어진 물질계를 이용하여 내구성이 우수한 WZP 세라믹 고화매질을 합성하였다. $700^{circ}C$이상에서 NZP구조가 형성되며, Cs가 Li보다 우선하여 NZP구조를 형성하였다. 이상의 결과로부터, GRSS를 이용한 폐용융염의 전처리는 단순한 공정과 열적 안정성을 통하여 검증된 고화매질로 고형화가 가능토록하는 유효한 접근법이라 할 수 있으며, 수화학적 안정성의 검증을 통하여 ANL의 제올라이트를 이용한 고화법에 대한 대안이 될 것으로 기대된다.

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