엑서지 개념을 이용하여 BTX 공정의 일부인 분별증류 및 수소첨가알킬제거 공정에 대한 열역학적 해석을 실시하였다. 공정에 화학반응이 관계되는 까닭에 엑서지 값은 물리적 엑서지와 화학적 엑서지의 합으로서 구했으며 모든 계산은 공정의 조업자료를 바탕으로 한 전산 모사의 결과를 기반으로 하였다. 엑서지 손실을 구동 엑서지와 물질 엑서지 손실로 구분하여 정의하고 각각의 값을 구하였으며 그 결과를 바탕으로 공정의 에너지 이용 개선방안을 제시하였다. 엑서지 해석을 통해 공정의 내부에서 손실되는 엑서지 정확한 양과 그 위치를 파악할 수 있었으며 엑서지 해석이 산업생태학 개념의 이용과 손실방지책 연구를 위한 기초가 될 수 있음을 확인할 수 있었다.
Vi Truong, Nguyen Phuong;Shrestha, Rubee koju;Kim, Tae Hyun
Korean Chemical Engineering Research
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제53권6호
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pp.682-689
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2015
A two-step process was investigated for pretreatment and fractionation of rice straw. The two-step fractionation process involves first, soaking rice straw in aqueous ammonia (SAA) in a batch reactor to recover lignin-rich hydrolysate. This is followed by a second-step treatment in a fixed-bed flow-through column reactor to recover xylo-oligomer-rich hydrolysate. The remaining glucan-rich solid cake is then subjected to an enzymatic process. In the first variant, SAA treatment in the first step dissolves lignin at moderate temperature (60 and $80^{\circ}C$), while in the second step, hot-water treatment is used for xylan removal at higher temperatures ($150{\sim}210^{\circ}C$). Under optimal conditions ($190^{\circ}C$ reaction temperature, 30 min reaction time, 5.0 ml/min flow rate, and 2.3 MPa reaction pressure), the SAA-hot-water fractionation removed 79.2% of the lignin and 63.4% of the xylan. In the second variant, SAA was followed by treatment with dilute sulfuric acid. With this process, optimal treatment conditions for effective fractionation of xylo-oligomer were found to be $80^{\circ}C$, 12 h reaction time, solid-to-liquid ratio of 1:12 in the first step; and 5.0 ml $H_2SO_4/min$, $170^{\circ}C$, and 2.3 MPa in the second step. After this two-step fractionation process, 85.4% lignin removal and 78.9% xylan removal (26.8% xylan recovery) were achieved. Use of the optimized second variant of the two-step fractionation process (SAA and $H_2SO_4$) resulted in enhanced enzymatic digestibility of the treated solid (99% glucan digestibility) with 15 FPU (filter paper unit) of CTec2 (cellulase)/g-glucan of enzyme loading, which was higher than 92% in the two-step fractionation process (SAA and hot-water).
Gravitational SPLITT fractionation (GSF) provides separation of colloidal particles into two subpopulations in a preparative scale. Conventionally, GSF is carried out in a thin rectangular channel having two inlets and two outlets at the top and bottom of the channel, respectively. And the channel is equipped with two flow-splitters, one between the top and bottom inlets and another between the top and bottom outlets. A large scale splitter-less GSF system had been developed, which was designed to operate in the full feed depletion (FFD) mode. In the FFD mode, there is only one inlet through which the sample is fed, thus preventing the sample dilution. In this study, the effect of the sample-loading (in the unit of g/hr) on the fractionation efficiency (FE, number% of particles in a GSF fraction that have the sizes expected by theory) of the new large scale splitter-less FFD-GSF system was investigated. The system was tested in the sample-loading range of 3.0-12.0 g/hr with polyurethane latex beads (PU) and sea-sediment. It was found that there is an optimum range in the sample-loading for a FFD-GSF separation. It was also found that there is a general tendency of FE decreasing as the concentration of the sample suspension increases.
심해저 표층 퇴적물 중 주원소, 미량원소, 희토류 원소의 수직 함량분포 및 변화의 원인을 구명하기 위해 북동 태평양 클라리온-클리퍼톤 균열대(Clarion-Cliperton fracture zone, C-C 지역) 중남부에 위치한 한국심해환경연구(Korea Deep-sea Environmental Study, KODES) 지역에서 다중 주상 및 상자형 퇴적물 채취기를 이용해 주상시료 6개를 채취 분석했다. KODES 지역 주상 시료는 갈색인 Unit I과 연갈색인 Unit II로 구분되며, Unit I은 함수량이 높은 준액상층(peneliquid layer)인 반면 Unit II는 상대적으로 고화가 진행된 층이다. 두 Unit 간 주원소, 희토류 원소 그리고 Cu, Sr, Rb 등 원소는 함량 차이는 적으나 Mn, Ni, Co 등 원소는 Unit II에 비해 Unit I에서 함량이 2~3배 높다. R-형 요인 분석결과 연구지역 퇴적물은 Al-Ti-K-Mg-Fe-Rb-Ce 등으로 구성된 규산염 상, Ca-P-Cu-Sr-3+REEs(Trivalent Rare Earth Elements)로 구성된 인회석 상, 그리고 Mn-Ni-Co로 구성된 망간산화물 상으로 구분되는데, 규산염 상과 인회석 상은 두 Unit 간 요인점수가 큰 차이를 보이지 않는 반면 망간산화물 상은 Unit I에서 요인점수가 높다. 한편, 두 Unit는 Ni/Cu 비에 의해 구분되는데, Unit I의 Ni/Cu 비가 Unit II보다 2배 높다. 이것은 미세환원환경에서 재동된 후 준액상층인 Unit I에 산화물로 재침전된 Ni, 그라고 유기물과 함께 해저면으로 공급된 후 Unit I에서 유기물이 분해되면서 재동되어 인회석에 포함된 Cu 의 지화학적 거동 차이에 기인한 것으로 해석된다.
This paper deals with modeling and simulation of an industrial benzene-toluene-xylene plant. Because the fractionation unit of benzene-toluene-xylene plant has a narrow range of boiling point and doesn't have any sidecut and side reboiler, we employed boiling point estimation method in the modeling and simulation of the plant. Soave-Redlich-Kwong equation was used in the computation of thermodynamical properties. We solved resulting nonlinear equations by using Newton-Raphson method which is known to show fast convergence. Results of simulation showed good agreement with actual plant operation data.
Split-flow thin cell fractionation (SPLITT fractionation, SF)은 밀도와 입자 크기에 따라 입자성 물질이나 거대분자를 연속적으로 분리 및 분획하는 기술이다. SF 모드 중 full-feed depletion mode (FFD)는 오직 한 개의 주입 구를 가지고 있으며, outlet에만 flow stream splitter가 존재한다. SPLITT은 두 가지의 중요 인자가 있다. 하나는 시간에 따라 통과되는 시료의 양 (throughput, TP)과 또 다른 하나는 이론에 의해 예측된 크기를 가지는 입자들의 수 퍼센트로 정의하는 분획효율 (fractionation efficiency, FE)이다.. 기존 FFD 모드에서는 splitter가 outlet에 존재하여, 채널 규모를 확장시키는 데 제한이 있어 시료 처리량의 한계가 있다. 따라서 splitter를 제거하고 채널규모를 증가하여 시료 처리량을 대폭 증가시킬 수 있는 대규모 중력장 FFD-SF 채널을 사용하였다. 따라서 이 논문에서는 대용량 중력장 FFD-SF의 TP와 FE 최적화를 위하여 시료농도와 유속변화로 실험을 진행하였다. 이 실험에서는 두 개의 다른 입자 분포 (3~7 µm, 2~30 µm) 를 가지는 Polyurethane (PU) latex beads가 사용되었다. 시료의 농도는 0.2~0.8% (wt/vol)을 사용하였으며, 채널의 유속은 70~160 mL/min을 사용하였다. 분획된 입자는 광학 현미경으로 확인하여 직접 크기 관찰을 하였으며 시료 회수율 (recovery)은 수집된 입자를 0.1 µm 맴브레인 필터로 거른 후 무게측정으로 실험하였다. 본 연구를 통해 fraction-a의 분획효율 (FE)은 이론에 따라 정확히 맞춰준다면 언제든 좋은 수치를 얻을 수 있다는 것이 확인되었고, 시료의 입자크기가 커서 채널에 쌓일 경우, 시료 회수율을 높이기 위해서는 이동상을 더 흘려주는 방법을 사용하면 효과적인 것을 확인하였다. 또한 효율적인 TP로 실험을 진행하기 위해서는 최소한 0.4% 농도는 사용해야 효율적인 분획이 이뤄진다는 것을 확인하였다.
There are growing needs to produce relatively high purity(99.0% or higher) oxygen at low cost. For small scale production, both pressure swing adsorption(PSA) and membrane process are competitive and less expensive or more convenient than well known cryogenic fractionation technology. A continuous membrane column(CMC) combined with a PSA oxygen generator can be employed to produce high purity oxygen continuously. The oxygen enriched gas generated by a PSA unit, with a concentration of 93~94%, is fed to the CMC that consism of three modules of poly(imide) hollow fibers. Several experiments were conducted by varying parameters, such as feed flow rate, transmembrane pressure drop, stage cut, and feed location in order to obtain a high oxygen concentration above 99.0%. A two-series unit mode was also employed with CMC operation to optimize the given membrane area.
There are growing needs to produce relatively high purity (99.0% or higher) oxygen at low cost. For small scale production, both pressure swing adsorption (PSA) and membrane process are competitve and less expensive or more convient than well known crygenic fractionation technology. A continuous membrane colume (CMC) combined with a PSA oxygen generator can be employed to produce high purity oxygen continuosly. The oxygen-enriched gas generated by a PSA unit, with a concentration of 93-94%, is fed to the CMC that consists of three modules of poly(imide) hollow fibers. Several experiments were conducted by varying parameters, such feed flow rate, transmenbrane pressure drop, stage cut, and feed location in order to obtain a high oxygen concentration above 99.0%. A two-series unit mode was also employed with CMC operation to optimize the given membrane area.
Shehu, Abdullahi;Ponnapalli, Mangala Gowri;Mahboob, Mohd;Prabhakar, Pitta Venkata;Olatunji, Gabriel Ademola
Natural Product Sciences
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제28권2호
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pp.62-67
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2022
Column chromatographic fractionation of the methanol and ethyl acetate extracts of the stem-bark of Anacardium occidentale led to the isolation of five compounds (1-5). Their structures were determined by spectroscopic means by comparing spectral data to be β-sitosterol (1), 2,4-dihydroxy acetophenone (2), 1-monolinolein (3), ethyl oleate (4) and β-sitosterol-3-O-β-D-glucopyranoside (5). These compounds were evaluated for cytotoxicity against human cancer cell lines: A549, SCOV3 and rat normal cell line NRK49f. Compounds 2-5 were for the first time isolated from A. occidentale.
한국산 맥주 3종류, 일본산 맥주 21종류의 한계 덱스트린을 에탄올 침전법으로 분리하였다. 한계 덱스트린의 양은 평균 1.1%로 전체 당 3.15%의 34.5%를 나타냈다. FPLC 분석 결과 한계 덱스트린은 평균 글루코오스 잔기 25개 정도로 형성된 것으로 나타났다. 1H-NMR 분석으로 한계 덱스트린의 $\alpha$-1, 4-결합에 대한 $\alpha$-1, 6-결합의 비율은 평균 1:0.183을 나타냈다. 한계 덱스트린을 $\alpha$-아밀라아제와 $\alpha$-글로코시다아제로 5시간 가수분해 하여 소화성을 평가한 결과 평균 57.22% 가수분해 되었다. 그 중 한국산 맥주의 한계 덱스트린이 가장 높은 소화성 70.38%를 나타냈다. 아밀라아제로 소화된 부분과 에탄올 침전법으로 상징액으로 제거된 작은 당을 합하면 평균 86%가 소화성 당으로, 14%가 비피두스균 증식 인자로 평가된다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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