Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society
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v.16
no.3
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pp.1645-1651
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2015
This paper describes the changes of shape accuracy in workpiece materials depending on the turning clearance angle. The experiments started from choosing three workpiece materials, SM45C(machine structural carbon steel), STS303(stainless steel) and SCM415 (chrome-molybdenum steel). The experiments showed specifically how features of selected materials changed when they were processed with diverse machining depths, 0.1 mm, 0.2 mm and 0.3 mm, with various negative angles, $0.0^{\circ}(-6.0^{\circ})$, $0.3^{\circ}(-6.3^{\circ})$ and $0.9^{\circ}(-6.9^{\circ})$, and called cutting edge inclination starting from a fixed rotational speed, 2,500 rpm, focusing on the feed rate, 0.07 mm/rev and 0.10 mm/rev. The results of the accuracy of processing, cylindricity, deviation from coaxiality, etc. were compared using the graph and table. The accuracy of cylindricity in the order of degree $0.0^{\circ}{\rightarrow}0.3^{\circ}{\rightarrow}0.9^{\circ}$ depending on the workpiece materials showed the best cylindricity when it was $0.9^{\circ}$. In conclusion, the accuracy improved in specific degrees irrespective of the quality of the materials when the bite negative angles increased. This means that workability improved in these experiments. In addition, the processing shape changed depending on depth of the cut and feed rate.
In this study, we used multi-channels ceramic membrane having larger permeate volume per unit time rather than tubular membrane. The hybrid process for advanced drinking water treatment was composed of granular activated carbons (GAC) packing between module inside and outside of multi-channels microfiltration membrane. Instead of natural organic matters (NOM) and fine inorganic particles in natural water source, modified solution was prepared with humic acid and kaolin. Kaolin concentration was fixed at 30mg/L and humic acid was changed as $2{\sim}10\;mg/L$ to inspect effect of organic matters. As a result, both resistance of membrane fouling ($R_f$) and permeate flux (J) were highly influenced by concentration of humic acid. Also, in result of water-back-flushing period (FT) effect, the shorter FT was the more effective to reduce membrane fouling and to enhance permeate flux because of frequent water-back-flushing. However, the optimal FT condition was 8 min when operating costs were considered. Then, the hybrid process using multi-channels ceramic membrane and GAC was applied to lake water treatment. As a result, average treatment efficiencies in our experiment using the hybrid process were 98.02% for turbidity, 75.64% for $UV_{254}$ absorbance, 7.18% for TDS and 84.73% for $COD_{Mn}$.
Sewage sludge cake(SSC) is seriously concerned because ocean dumping, which is the cheapest treatment method now, will be banned in 2012. On the basis of this reason, recycling of SSC is emphasized to convert the treatment method. One of the method to recycling SSC could be carbonization process which also can be reduced greenhouse gas effectively. And carbonization residue of SSC produced by carbonization process can become a renewable energy source. However, carbonization process has not been evaluated by considering basic operating data such as heating value, yield and fuel ratio. In this study, the basic characteristics of SSC such as proximate analysis, elementary analysis and heating value are analyzed. In carbonization process, the effect of carbonization temperature and time on the residue of SSC are estimated. And the analysis is carried out to obtain basic properties of the residue of SSC. From the result of chemical composition of SSC residue, there is 27% of phosphate in SSC. Phosphate will take a role of reductant to convert from hazardous substance to non-hazardous material. As increased carbonization temperature and time, heating value and yield are decreased but fuel ratio(fixed carbon/volatile combustible) of the residue is increased. In the carbonization process, the optimum temperature and time in carbonization test for SSC can be decided by $250^{\circ}C$ and 15 min, respectively. However, the carbonization residue of SSC can not be deserved to use one of renewable energy sources because the heating value at the optimum condition is relatively low. Hence, it is desirable that SSC can be mixed with other organic waste to carbonize.
Cha, Mi-Kyung;Kim, Ju-Sung;Shin, Jong Hwa;Son, Jung Eek;Cho, Young Yeol
Journal of Bio-Environment Control
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v.23
no.4
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pp.371-375
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2014
This study was carried out to get the basic data to practically design an artificial light-used plant factory system for common ice plant (Mesembryanthemum crystallinum L.) cultivation. The adequate range of light intensity was $120-200{\mu}mol{\cdot}m^{-2}{\cdot}s^{-1}$ and the carbon fixed rates was $0.84nmolCO_2{\cdot}cm^{-2}{\cdot}s^{-1}$. When the planting density, light intensity, and yield were $0.0225m^2$ ($15{\times}15cm$), $200{\mu}mol{\cdot}m^{-2}{\cdot}s^{-1}$, and 1,000 plants per day, the total number of the plants, cultivated area, and total light intensities were estimated as 25,000 plants, $563m^2$, and $140,625{\mu}mol{\cdot}s^{-1}$, respectively. About 153.2kW with 2,785 fluorescent lights (FL) needed for the electric power and the electricity charges was 2.46 million won for one month. At a harvest rate of 1,000 plants per day in closed-type plant factory, the light installation cost, total installation cost, and total production cost were 27.85, 83.56, and 100.27 million won, respectively. The production cost per plant including labor cost was calculated as 370 won, providing that the cultivation period was 25 days and marketable ratio was 80%. Considering the annual total expenses, incomes, and depreciation cost, the sales cost per plant could be estimated around 970 won or higher.
The study was performed to investigate the characteristics of charcoal and temperature change of a kiln's inner and outer walls in carbonization process using improved kiln. In this kiln system, carbonization process was completed in eight days. In the kiln, the ignition temperature was kept about $720^{\circ}C$. And then the temperature were increased gradually prior to be refined. Finally, the temperature in refining process was reached to maximum point, $1,000^{\circ}C$. In the chimney, the temperature was increased gradually from $90^{\circ}C$ at ignition to $750^{\circ}C$ at refining. The temperature change of the kiln wall resembles a temperature change progress curve during a carbonization process. The highest temperature of the kiln wall that appeared by a carbonization process was around $500^{\circ}C$. As a result of having measured an inner wall and the outer wall of the kiln using an infrared thermography camera, it was judged with there being considerable latent heat on kiln wall and ceiling. Fixed carbon contented of charcoal was 85.9~89.9%. Refining degree of charcoal, hardness, calorific value and pH were l, 12, 7,047~7,456 kcal/kg, 9.0~9.9, respectively. The yield of wood charcoal was 13.8%, and compared to conventional kiln's yield increased 1.5%.
To evaluate the basic characteristics and adsorption properties of commercial wood charcoal, we investigated the proximate analysis, porosimetry analysis, methylene blue adsorption, removal ratios of formaldehyde, and removal ratio of ethylene gas. Fixed carbon contents of traditional black and white charcoal, and mechanical charcoal were 51.8~76.6%, 72.9~84.6%, and 48.5~80.3%, respectively. Refining degrees of the most traditional black charcoal were 9, and those of white charcoal and mechanical charcoals were zero. Specific surface area of traditional black charcoal was 0.1~13.7 $m^2/g$, which was quite lower than that of white charcoal (53.2~372.6 $m^2/g$) and mechanical charcoals (224.3~464.6 $m^2/g$). Also, amounts of methylene blue adsorption were quite lower in black charcoal (0.53~1.97 mg/g) compared with white charcoal (2.68~7.68 mg/g) and mechanical charcoal (11.63~26.10 mg/g). Removal ratios of formaldehyde of the black charcoal were 11.4~26.7%, which is quite similar to white charcoal (17.9~34.9%) and mechanical charcoal (5.5~25.8%). Removal ratios of ethylene gas for traditional black charcoal, traditional white charcoal, and mechanical charcoal were 2.2~43.5%, 21.7~39.1%, 21.7~39.1%, respectively. There was no significant difference in the removal ratios of formaldehyde and ethylene gas among traditional black charcoal, traditional white charcoal, and mechanical charcoal.
The reduction of $SO_2$ by CO over supported cobalt catalysts was investigated within the temperature range of $350{\sim}550^{\circ}C$, initial $SO_2$ concentration of 1000~10000 ppm, $CO/SO_2$ molar ratio of 1.0~3.0 and space velocity of $5000{\sim}15000h^{-1}$. Several types of supports such as ${\gamma}-Al_2O_3$, $TiO_2$ were tested. The $SO_2$ conversion and selectivity to elemental sulfur were investigated using a differential fixed bed reactor at atmospheric pressure. The catalyst prepared by wet impregration of 5 wt % cobalt on ${\gamma}-Al_2O_3$ showed $SO_2$ conversion higher than 90% and COS yield lower than 6% at temperature above $400^{\circ}C$. The optimum $CO/SO_2$ molar ratio was investigated as 2.0. At higher $CO/SO_2$ molar ratio, the $SO_2$ conversion became higher but the main product was COS. The effect of $SO_2$ concentration and space velocity over $SO_2$ conversion and COS yield was not appreciable in the experimental range. The activated cobalt phase was detected as $CoS_2$ and the $CoS_2$ phase unchanged even after reaction.
thermochemical methane reforming consisting of two steps on Cu/Fe/Zr mixed oxide media was carried out using a fixed bed infrared reactor. In the first step, the metal oxide was reduced with methane to produce CO, $H_2$ and the reduced metal oxide in the temperature of 1173 K. In the second step, the reduced metal oxide was re-oxidized with steam to produce $H_2$ and the metal oxide in the temperature of 973 K. The reaction characteristics on the added amounts of Cu in Cu/Fe/Zr mixed oxide media and the cyclic tests were evaluated. With the increase of the added amount of Cu in Cu/Fe/Zr mixed oxide media, the conversion of $CH_4$, the selectivity of $CO_2$ and the $H_2/CO$ molar ratio were increased, while the selectivity of CO was decreased in the first step. On the other hand, the evolved amount of $H_2$ was decreased with increasing the added amount of Cu in the second step. The $Cu_xFe_{3-x}O_4/ZrO_2$ medium added with Cu of x = 0.7 showed good regeneration properties in the 10th cyclic tests indicating that the medium had high durability. In addition, the gasification of the deposited carbon in the water splitting step was promoted with the addition of Cu in the media.
The catalytic oxidation of 1.2-dichloroethane was investigated over precious metal supported on alumina using a fixed bed microreactor. Among the catalysts tested, the conversion of 1.2-dichloroethane decreased in the following order : Ru > Pt > Pd $${\sim_=}$$ Rh and Pt was found to be the most active catalyst for the complete oxidation of 1.2-dichloroethane to $CO_2$. Major products containing carbon were vinyl chloride and $Co_2$ at temperature ranging from 200 to $400^{\circ}C$. The presence of vinyl chloride in products suggests that the first step in the oxidation of 1.2-dichloroethane is dehydrochlorination and the second is oxidation of vinyl chloride to $CO_2$. To investigate the effect of HCl on the activity of the complete oxidation, some experiments were conducted by adding HCl to the feed. The presence of HCl increased the conversion of 1.2-dichloroethane below $300^{\circ}C$ owing to the increase of surface acidity, but it didn't affect the conversion above $300^{\circ}C$. The reversible adsorption of HCl onto catalyst surface inhibited the complete oxidation to $CO_2$.
The genus Cordyceps known as an insect parasite forms a sclerotium in insect bodies and then produces perithecia on the single or multiple stromata produced from sclerotium. Collected Cordyceps were identified into 5 species: Cordyceps militaris, C. nutans, Cordyceps sphecocephala, Isaria japonica, and Torrubiella sp. The fruit bodies of Cordyceps in petri-dish cover were fixed by tape and put the lid on water agar plates to isolate these collected Cordyceps. The germinated spores were transferred from water agar to Potato dextrose agar(PDA) after six hours. Mycelial growth of C. nutans and C. militaris was the most successful on Hamada media and was also good on Complete media and PDA. Mannose as a carbon source was good for two species and Glutamic acid as a nitrogen source was satisfactory to C. militaris and Asparagine gave a good result to C. nutans. C. militaris and C. nutans showed similar mycelial growth rate on the media that contained thiamine-HCI, biotine or nicotinic acid as a vitamine. When conidia of C. nutans were inoculated to insects, mortality was high in Artogeia napi L, Hemiptera, Plutella xylostella and 50% in Orthoptera, 12% in Acantholyda posticalise M, but not Agelastica coerulea B. in Aphididae, C. nutans was collected from only Hemiptera in nature, but killing effect on other insects was proved. Mycelial growth and fruit-body formation were good on the media that consist of rice powder 5g, wheat flour 5g, water 100ml, but formed fruit-body was not complete stromata but a mass of conidia according to results of observing microscope.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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