• 제목/요약/키워드: gas-slurry

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Acidification of pig slurry effects on ammonia and nitrous oxide emissions, nitrate leaching, and perennial ryegrass regrowth as estimated by 15N-urea flux

  • Park, Sang Hyun;Lee, Bok Rye;Jung, Kwang Hwa;Kim, Tae Hwan
    • Asian-Australasian Journal of Animal Sciences
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    • 제31권3호
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    • pp.457-466
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    • 2018
  • Objective: The present study aimed to assess the nitrogen (N) use efficiency of acidified pig slurry for regrowth yield and its environmental impacts on perennial ryegrass swards. Methods: The pH of digested pig slurry was adjusted to 5.0 or 7.0 by the addition of sulfuric acid and untreated as a control. The pig slurry urea of each treatment was labeled with $^{15}N$ urea and applied at a rate of 200 kg N/ha immediately after cutting. Soil and herbage samples were collected at 7, 14, and 56 d of regrowth. The flux of pig slurry-N to regrowth yield and soil N mineralization were analyzed, and N losses via $NH_3$, $N_2O$ emission and $NO_3{^-}$ leaching were also estimated. Results: The pH level of the applied slurry did not have a significant effect on herbage yield or N content of herbage at the end of regrowth, whereas the amount of N derived from pig slurry urea (NdfSU) was higher in both herbage and soils in pH-controlled plots. The $NH_4{^+}-N$ content and the amount of N derived from slurry urea into soil $NH_4{^+}$ fraction ($NdfSU-NH_4{^+}$) was significantly higher in in the pH 5 plot, whereas $NO_3{^-}$ and $NdfSU-NO_3{^-}$ were lower than in control plots over the entire regrowth period. Nitrification of $NH_4{^+}-N$ was delayed in soil amended with acidified slurry. Compared to non-pH-controlled pig slurry (i.e. control plots), application of acidified slurry reduced $NH_3$ emissions by 78.1%, $N_2O$ emissions by 78.9% and $NO_3{^-}$ leaching by 17.81% over the course of the experiment. Conclusion: Our results suggest that pig slurry acidification may represent an effective means of minimizing hazardous environmental impacts without depressing regrowth yield.

산성 및 유기성 가스의 동시제거를 위한 준건식 세정시스템의 적정 운전 조건 (Optimal Operation Condition of Spray Drying Sorber for Simultaneous Removal of Acidic and Organic Gaseous Pollutants)

  • 백경렬;구자공
    • 한국환경과학회지
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    • 제10권1호
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    • pp.59-64
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    • 2001
  • The effect of major operating parameters in spray drying sorber(=SDS) for automatic control for the simultaneous removal of acidic and organic gaseous pollutants from solid waste incinerator was performed. The field experiment was carried out in pilot scale test for the quantification of major operating parameters of hydrophilic and the hydrophobic pollutants. The removal efficiencies of $SO_2$and HCI in the 5wt% slurry condition were being increased with the increase of the stoichiometric ration which is the molecular ratio of lime to the pollutant concentration, and with the decrease of inflow flue gas temperature in the pilot SDS reactor. The removal efficiency along the height of spray drying sorber was closely related to the temperature profile, and more than 90% of total removal efficiency was achieved in an absorption region. For the removal of acidic gas the optimum operating condition considering the economics and a stable operation is the 5wt% of slurry concentration, 1.2 of stoichiometric ratio and 25$0^{\circ}C$ of inflow flue gas temperature. For the organic gases of benzene and toluene the removal efficiencies were 20-60% which is much lower than that of acidic gas. The best removal efficiency was obtained at 1.5 of stoichiometric ratio and 25$0^{\circ}C$ of inflow flue gas temperature. The organic\`s removal efficiency along the height of spray drying sorber was quite different from that of acidic gas, that is, more than 60% of the total removal efficiency for benzene and 90% of the total removal for toluene were achieved in the dried adsorption region, which was formed at the lower or exit part of the reactor.

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STI-CMP 공정에서 Consumable의 영향 (Effects of Consumable on STI-CMP Process)

  • 김상용;박성우;정소영;이우선;김창일;장의구;서용진
    • 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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    • 한국전기전자재료학회 2001년도 추계학술대회 논문집 Vol.14 No.1
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    • pp.185-188
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    • 2001
  • Chemical mechanical polishing(CMP) process is widely used for global planarization of inter-metal dielectric (IMD) layer and inter-layer dielectric (ILD) for deep sub-micron technology. However, as the IMD and ILD layer gets thinner, defects such as micro-scratch lead to severe circuit failure, which affect yield. In this paper, for the improvement of CMP process, deionized water (DIW) pressure, purified $N_2 \; (PN_2)$ gas, slurry filter and high spray bar were installed. Our experimental results show that DIW pressure and $PN_2$ gas factors were not related with removal rate, but edge hot-spot of patterned wafer had a serious relation. Also, the filter installation in CMP polisher could reduce defects after CMP process, it is shown that slurry filter plays an important role in determining consumable pad lifetime. The filter lifetime is dominated by the defects. However, the slurry filter is impossible to prevent defect-causing particles perfectly. Thus, we suggest that it is necessary to install the high spray bar of de-ionized water (DIW) with high pressure, to overcome the weak-point of slurry filter. Finally, we could expect the improvements of throughput, yield and stability in the ULSI fabrication process.

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CMP 공정의 설비요소가 공정 결함에 미치는 영향 (Effects of Various Facility Factors on CMP Process Defects)

  • 박성우;정소영;박창준;이경진;김기욱;서용진
    • 대한전기학회논문지:전기물성ㆍ응용부문C
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    • 제51권5호
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    • pp.191-195
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    • 2002
  • Chemical mechanical Polishing (CMP) process is widely used for the global planarization of inter-metal dielectric (IMD) layer and inter-layer dielectric (ILD) for deep sub-micron technology. However, as the IMD and ILD layer gets thinner, defects such as micro-scratch lead to severe circuit failure, which affect yield. In this paper, for the improvement of CMP process, deionized water (DIW) pressure, purified $N_2$ ($PN_2$) gas, point of use (POU) slurry filler and high spray bar (HSB) were installed. Our experimental results show that DW pressure and P$N_2$ gas factors were not related with removal rate, but edge hot-spot of patterned wafer had a serious relation. Also, the filter installation in CMP polisher could reduce defects after CMP process, it is shown that slurry filter plays an important role in determining consumable pad lifetime. The filter lifetime is dominated by the defects. However, the slurry filter is impossible to prevent defect-causing particles perfectly. Thus, we suggest that it is necessary to install the high spray bar of de-ionized water (DIW) with high pressure, to overcome the weak-point of slurry filter Finally, we could expect the improvements of throughput, yield and stability in the ULSI fabrication process.

습식 및 건식 석탄가스화공정에 대한 비교 연구 (The Comparative Study on the Gasification Process between Coal Water Slurry and Dry Pulverized Coal)

  • 심현민;왕홍약;정수용;김형택
    • 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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    • 한국신재생에너지학회 2007년도 춘계학술대회
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    • pp.788-791
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    • 2007
  • 기존의 미분탄 화력발전을 대체할 수 있는 차기 주자인 가스화복합발전(Integrated Gasification Combined Cycle) 기술은 단순히 열과 전기를 얻는데 그치지 않고 $CO_2$ 저감뿐만 아니라 다양한 형태의 2차 에너지원과 화학원료를 생산할 수 있는 기술이다. 상용화 운전 중인 기존의 IGCC 플랜트는 석탄 공급에 있어 건조된 미분탄(dry pulverized coal) 형태로 공급하는 건식 형태와 석탄슬러리(Coal water slurry)의 액상으로 공급하는 습식 형태로 대별되고 있다. 본 연구에서는 ASPEN plus를 이용하여 상용화 IGCC 플랜트에 대한 기본 모델을 구축하였으며, 산지별로 대상 탄종을 illinois #6(미국), Shenhua(중국), Drayton(호주)로 선정하여 가스화공정에 대한 성능을 해석하였다. 동일한 발전 출력을 얻고자 하였을 때, 석탄의 공급방식에 따라 필요한 석탄과 유틸리티 공급량과 가스화기 전${\cdot}$후단에서의 운전특성과 생성되는 합성가스(syngas) 조성, 냉가스(cold gas) 효율 및 탄소 전환율을 통해 각 case에 대한 플랜트 특성을 비교하였다.

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석회석 슬러리 입자 제거를 위한 전기집진기 포집효율 평가 (Evaluation of Collection Efficiency of Electrostatic Precipitator for Removing Limestone Slurry Particles)

  • 이기혁;김문원;류태우;육세진
    • 한국입자에어로졸학회지
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    • 제15권2호
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    • pp.57-65
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    • 2019
  • Recently, there has been much research on the effect of fine dust on human body with increasing interest in the fine dust. Thermal power plant, which is considered as one of the main sources of fine dust, is reported to be responsible for 14% of the total amount of domestic fine dust in the Republic of Korea. Therefore, dust collecting devices in the thermal power plant need to be improved. In this study, the electrostatic precipitator (ESP) was considered to substitute for a mist eliminator used in flue gas desulfurization facility. By considering real situation in the flue gas desulfurization facility, the collection efficiency of the ESP was evaluated by using the sprayed limestone slurry particles. The collection efficiency of the ESP was higher than that of the mist eliminator, showing the possibility of replacing the mist eliminator with the ESP in flue gas desulfurization facility.

가압 삼상슬러리 기포탑의 설계 및 Scale-up을 위한 수력학적 Similarity 해석 (Analysis of Hydrodynamic Similarity of Pressurized Three-Phase Slurry Bubble Column for its Design and Scale-up)

  • 서명재;임대호;진해룡;강용;정헌;이호태
    • Korean Chemical Engineering Research
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    • 제47권6호
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    • pp.720-726
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    • 2009
  • 가압으로 운전되는 삼상슬러리 기포탑에서 기포 체류량과 압력강하를 목적함수로하여 기포탑의 설계 및 scale-up을 위한 수력학적 similarity를 고찰하였다. 또한, 본 연구에서 선택한 각 실험변수가 기포탑의 직경변화에 따라 기포탑 내 기포 체류량에 미치는 영향을 분석하였다. 슬러리 기포탑에서 기체체류량 및 압력강하의 결정에 영향을 미치는 주요 인자로써 기체유속($U_G$), 연속 슬러리 상의 점도(${\mu}_{SL,eff}$) 및 표면장력(${\rho}_{SL}$), 운전압력의 변화에 따라 변화하는 기체상의 밀도(${\rho}_G$)와 슬러리 밀도(${\rho}_{SL}$)의 차($\rho_{SL}$-${\rho}_G$), 기포탑 내부에서 단위길이 당 압력강하(${\Delta}P/L$), 기포탑의 직경(D) 그리고 기포탑에서 다상흐름에 작용하는 중력의 영향을 고려하기 위해 중력가속도(g) 등을 선정하였다. 선정된 7개의 슬러리 기포탑의 수력학적 특성에 영향을 미치는 파라메타들과 3개의 기본차원들로부터 차원해석에 의해 수력학적 특성을 지배하는 4개의 무차원 군을 도출하였다. 도출된 무차원 군인 레이놀즈 수, 프라우드 수 그리고 웨버 수 등이 기포탑에서 기포체류량에 미치는 영향을 검토하였다. 기포탑 내부에서의 압력강하와 기체 체류량 등을 무차원 군의 상관식으로부터 효과적으로 예측할 수 있었다. 본 연구의 결과는 가압슬러리 기포탑의 설계 및 scale-up 등에 매우 유용한 정보를 제공할 수 있을 것으로 사료된다.

삼상슬러리 기포탑에서 액상의 표면장력이 열전달 계수에 미치는 영향 (Effects of Liquid Surface Tension on the Heat Transfer Coefficient in a Three-Phase Slurry Bubble Column)

  • 임호;임대호;진해룡;강용;정헌
    • Korean Chemical Engineering Research
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    • 제50권3호
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    • pp.499-504
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    • 2012
  • 산업현장에서 자주 접하는 액상의 물성인 표면장력이 상대적으로 작은 액상으로 구성된 삼상슬러리 기포탑에서 총괄 열전달 특성을 고찰하였다. 기포탑 내부의 열전달 현상은 기포탑 내부의 수직 열원과 기포탑 간의 열전달계를 구성하여 고찰하였으며 열전달 계수는 정상상태에서 열원표면의 온도와 기포탑 내부의 평균 온도의 차를 측정하여 결정하였다. 기체유속($U_G$), 슬러리 상에 포함된 고체입자의 분율($C_S$) 그리고 연속 액상의 표면장력(${\sigma}_L$)이 기포탑 내부의 총괄 열전달 계수(h)에 미치는 영향을 규명하였다. 기포탑 내부 열원 표면과 기포탑 벌크영역 간의 온도차는 시간의 변화에 따른 온도차 요동을 측정하여 그 평균값으로 결정하였다. 기포탑 내부 열원표면과 기포탑 벌크 영역 간의 온도차 요동은 연속 액상의 표면장력이 감소할수록 진폭이 감소하였으며 온도차의 평균값도 감소하였다. 내부 수직 열원과 기포탑 간의 총괄 열전달 계수는 기체의 유속과 슬러리 상에 포함된 고체입자의 분율이 증가함에 따라 증가하였으며 연속 액상의 표면장력이 증가함에 따라 감소하였다. 표면장력이 물보다 작은 연속 액상의 기포탑에서 측정된 총괄 열전달 계수는 본 연구의 범위 내에서 실험변수와 무차원군의 상관식으로 나타낼 수 있었다.

돈분 슬러리 성상에 따른 최적 바이오가스 회수 (Optimum Recovery of Biogas from Pig Slurry with Different Compositions)

  • 박우균;전항배;권순익;채규정;박노백
    • 한국환경농학회지
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    • 제29권2호
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    • pp.197-205
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    • 2010
  • 돈분 슬러리를 이용한 혐기성 소화과정에서 유기물 농도 및 식종슬러지의 식종비율, 소화조의 혼합강도 등의 최적 실험조건을 도출하고, 돼지의 성장에 따른 사료 급여 특성과 분뇨의 성상이 바이오가스 발생에 미치는 영향을 관찰하였다. 식종슬러지 비율 50%와 TS 농도 1% 수준에서 메탄함량은 45%이었고, 유기물 함량이 3~7 %로 증가할수록 메탄가스 함량도 증가되었다. 반응조의 혼합강도에 따른 총 누적가스 발생량은 식종슬러지의 식종비율에 따른 영향은 관찰되지 않았고, TS 농도 3%와 5%에서 혼합강도를 증가시켰을 때(80 $\rightarrow$ 160 rpm) 바이오가스 발생량도 증가되었다. 돈분폐수의 혐기소화 실험시 바이오가스를 회수하고자 하는 최적의 운전 조건은 투입되는 TS 농도 3~5% 정도의 유기물 농도와 50% 수준의 식종슬러지의 식종비율 그리고 반응조의 적절한 교반강도(120 rpm) 따라 결정될 수 있다. 돈분뇨 종류에 따른 가스발생량은 분만돈 분뇨의 바이오 가스 발생량이 높았고, gas 발생의 peak(20일)도 짧게 나타나 분해율이 가장 좋은 것으로 나타났다. 돼지의 사육 및 소비 형태에 따라 돼지의 사육 환경이 변화되며, 투입되는 사료의 급여 특성도 달라져 바이오가스 발생 특성도 차이가 있는 것으로 나타났다.

탄산을 첨가한 슬러리 쉴드 터널에서의 침투 거동 및 굴진면 안정성 평가 (Infiltration behavior and face stability of carbonate-added slurry shield tunnel)

  • 이익범;최기훈;이인모
    • 한국터널지하공간학회 논문집
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    • 제15권4호
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    • pp.401-413
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    • 2013
  • 최근 연약지반 터널 현장에 활용되는 슬러리 쉴드 TBM은 굴진면으로 슬러리가 주입됨으로 그 안정성을 확보하는 공법이다. 하지만 간극이 과다하여 슬러리에 의한 폐색이 발생하지 않는 조립질 지반에서는 적용이 어렵기 때문에 첨가제를 혼입하여 사용하기도 한다. 본 연구에서는 첨가제의 역할로서 탄산가스를 주입함으로 슬러리가 주입되었을 때에 간극 내에 탄산가스가 흡착하여 폐색현상을 촉진시키는 효과를 규명하였다. 실내실험 결과 탄산 혼입에 따라 슬러리 쉴드 터널이 적용 가능한 유효입경이 1.0 mm에서 2.6 mm가량으로 증가하였고, 필터계수 ${\lambda}$$0.007sec^{-1}$이상인 경우에 탄산에 의한 효과가 발생함을 알 수 있었다.