• 제목/요약/키워드: hydrates

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Bauxite로부터 습식 산처리법에 의한 알루미나 분체의 제조 및 그 이용에 관한 연구(I) : Bauxite로부터 Aluminum Hydrate Gel의 제조 (A Study on the Preparation of Alumina Powders from Bauxite by Wet Acid Process and Their Utilization(I) : Preparation of Aluminum Hydrate Gels from Bauxite)

  • 박민준;조철구;배원태
    • 한국세라믹학회지
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    • 제27권6호
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    • pp.747-754
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    • 1990
  • Aluminum hydrate gels were prepared from the mixtures of bauxite and ammonium sulfate by wet acid process. Optimum conditions for obtaining the maximum yield( 99%) of aluminum hydrates from the same amount of bauxite were confirmed as follows ; 1. Mixing ratio ; addition of 25mole% of ammonium sulfate to 1mole of bauxite. 2. Calcination ; heated at 350℃ for 1hr. 3. Extraction ; leached at 95℃ in 1% H2SO4 for 90min. 4. pH of precipitating solution; slight below 7.0. Amorphous aluminum hydrates were precipitated at the pH lower than 8.5, but the precipitates crystallized to bayerite at the pH was 10. Mean diameter of α-Al2O3 powders which were obtained by calcining the aluminum hydrates was below 0.2㎛, and EDS analysis revealed than SiO2 was it's primary impurity.

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핵자기 공명을 활용한 가열에 따른 나노실리카 혼입 시멘트 페이스트 내 칼슘실리케이트 수화물 구조 변화 해석 (Investigation on the Structural Changes of Calcium Silicate Hydrates in Nanosilica-incorporated Cement Pastes exposed to Heating using Nuclear Magnetic Resonance Spectroscopy)

  • 서형원;리패기;유준성;배성철
    • 한국건축시공학회:학술대회논문집
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    • 한국건축시공학회 2020년도 가을 학술논문 발표대회
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    • pp.151-152
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    • 2020
  • When concrete is exposed to fire, the thermal decomposition of hydrates of Portland cement paste results in critical damage to the concrete structure of a building. Recently, nanosilica arose as the effective nano-additive which can enhance the thermal resistance of the cementitious materials. However, the mechanism of the enhancement was not elucidated specifically. In this study, we investigated the properties of calcium silicate hydrates(C-S-H)of the nanosilica incorporated cement paste after heating to different heating temperatures (200℃, 500℃, and 800℃) by 29Si nuclear magnetic resonance. The results showed that the polymerization of C-S-H of nanosilica incorporated samples was larger than ordinary cement paste after heating to 200℃, and C-S-H formed during heating process to 500℃ due to the pozzolanic reaction during heating process.

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메탄/천연가스 하이드레이트의 제조 및 특성 비교 분석 (A Comparative Analysis on characteristics and Manufacture of Methane/Natural Gas Hydrates)

  • 이영철;조병학;백영순
    • 한국가스학회지
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    • 제7권3호
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    • pp.32-43
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    • 2003
  • 이 연구는 단성분계(메탄)과 다성분계(천연가스) 하이드레이트의 상평형 조건을 관찰하고, 반응시간에 따른 하이드레이트 생성 거동을 관찰하여 비교 분석하였다. 단성분과 다성분계 하이드레이트의 차이점은 크게 유도지체시간과 안정 영역이다. 반응시 다성분계 하이드레이트는 가스의 성분들이 서로 다른 농도변화를 나타내었으며, 제조된 하이드레이트를 해리시켰을 때도 서로 다른 해리 속도에 의해 각 가스 성분들의 농도가 변화되었다. 압력이 6 MPa이고, 온도가 276.65 K이며, 교반속도가 600 rpm일때 다성분계 하이드레이트 제조시 메탄이외의 여러 가스 성분들에 의해 하이드레이트 핵 생성이 빠르게 진행되어 유도지체시간은 짧다. 그리고 단성분계 하이드레이트는 단일 성분으로 이루어져 있으므로 안정 영역이0.055 mole of $CH_4$/mole of water에서 보다 뚜렷하게 관찰되고, 다성분계 하이드레이트는 안정 영역이 0.04 mole of $CH_4/$mole of water에서 관찰된다.

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가스 하이드레이트 부존 퇴적토의 지반공학적 물성 (Geotechnical properties of gas hydrate bearing sediments)

  • 김학성;조계춘;이주용
    • 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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    • 한국신재생에너지학회 2011년도 춘계학술대회 초록집
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    • pp.151-151
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    • 2011
  • Large amounts of natural gas, mainly methane, in the form of hydrates are stored on continental margins. When gas hydrates are dissociated by any environmental trigger, generation of excess pore pressure due to released free gas may cause sediment deformation and weakening. Hence, damage on offshore structures or submarine landslide can occur by gas hydrate dissociation. Therefore, geotechnical stability of gas hydrate bearing sediments is in need to be securely assessed. However, geotechnical characteristics of gas hydrates bearing sediments including small-strain elastic moduli have been poorly identified. Synthesizing gas hydrate in natural seabed sediment specimen, which is mainly composed of silty-to-clayey soils, has been hardly attempted due to their low permeability. Moreover, it has been known that hydrate loci in pore spaces and heterogeneity of hydrate growth in specimen scale play a critical role in determining physical properties of hydrate bearing sediments. In the presented study, we synthesized gas hydrate containing sediments in an instrumented oedometric cell. Geotechnical and geophysical properties of gas hydrate bearing sediments including compressibility, small-strain elastic moduli, elastic wave, and electrical resistivity are determined by wave-based techniques during loading and unloading processes. Significant changes in volume change, elastic wave, and electrical resistivity have been observed during formation and dissociation of gas hydrate. Experimental results and analyses reveal that geotechnical properties of gas hydrates bearing sediments are highly governed by hydrate saturation, effective stress, void ratio, and soil types as well as morphological feature of hydrate formation in sediments.

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전열특성을 이용한 가스하이드레이트 인공제조 성능향상에 대한 실험적 연구 (An Experimental Study on the Heat Transfer Characteristics to Enhance the Artificial Hydrate Formation Performance)

  • 신창훈;박승수;권옥배;신광식;최양미;이정환
    • 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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    • 한국신재생에너지학회 2007년도 춘계학술대회
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    • pp.515-518
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    • 2007
  • Gas hydrates are ice-like crystalline compounds that form under low temperature and elevated pressure conditions. Recently, gas hydrates present a novel means for natural gas storage and transportation with potential applications in a wide variety of areas. An important property of hydrates that makes them attractive for use in gas storage and transportation is their very high gas-to-sol id ratio. In addition to the high gas content, gas hydrates are remarkably stable. The main barrier to development of gas hydrate technology is the lack of an effective mass production method of gas hydrate in solid form. In this study, some performance comparison among several cases classified by different volume sizes of solution were carried to identify the characteristics due to the volume increment. And it is found that one of the main reasons disturbing hydrate formation is related to the lack of cooling heat transfer due to the volume increase of the solution. So, three kinds of heat transfer plates which have different shapes and cross sectional areas were made and tested for the performance comparison following to the shape and area of each plate. Finally it is clarified that the heat transfer is one of the major factors effecting hydrate formation performance and the installation of heat transfer plate can enhance the formation performance especially not in terms of the quantity but the speed.

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DME가 메탄하이드레이트 상평형에 미치는 영향 (The Effect of DME on Phase Equilibria of Methane Hydrates)

  • 임계규;이광희
    • 한국수소및신에너지학회논문집
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    • 제23권6호
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    • pp.660-669
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    • 2012
  • Gas resources captured in the form of gas hydrates are an order of magnitude larger than the resources available from conventional resources. Focus of this research is to investigate the effect of DME on phase equilibria of methane hydrate, as well as the possibility of the use of the PRO/II computer simulation to estimate the phase equilibria. In systems containing water and a gaseous component like, for instance, methane, ethane, and propane, gas hydrates may occur, if conditions in terms of pressure and temperature are satisfied. Mixtures of gases, e.g. LPG or natural gas, are also able to form gas hydrates in the presence of water. The experiments presented here were performed at temperatures varying between 268.15K and 288.15K and at pressures varying between 1.88 MPa and 10.56 MPa. It was found that the phase equilibria of methane hydrate is influenced by the addition of DME to the system. The pressure for the equilibrium hydrate-liquid water-vapor (H - $L_w$ - V) in the system water + methane is reduced upon addition of DME. The phase equilibria of methane hydrate can be estimated by the PRO/II computer simulation, whereas those of methane hydrate containing DME or LPG can't be estimated properly.

다공질암에서의 하이드레이트 유동실험을 위한 실험장치 제작 및 형성 실험 연구 (Experimental Study and Setup of Its Apparatus for the Formation of Hydrate in Porous Media)

  • 이호섭;강현;성원모
    • 한국가스학회지
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    • 제6권4호
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    • pp.8-16
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    • 2002
  • 하이드레이트의 존재가 밝혀진 이후 계속적인 실험연구를 통해 평형조건, 열역학적 특성, 구조 kinetics 등 하이드레이트의 기본적 물성에 대한 연구가 지속되어 왔다. 자연 상태에 존재하는 하이드레이트가 미래의 주요한 비재래형 에너지원으로 주목되면서 다공질 저류암 내에서의 하이드레이트 형성 및 해리 메커니즘 규명의 필요성이 요구되고 있다. 이에 본 연구에서는 다공질 암석코어를 사용하여 실험을 수행할 수 있는 실험장비를 제작하여 하이드레이트 형성실험을 수행하였다. 우선, 다공질암 공극 내에서의 하이드레이트 평형조건을 산출하고 기존의 실험결과와 비교함으로써 연구에 사용된 실험장비 및 실험방법의 타당성을 검증하였다. 또한 하이드레이트의 형성실험을 수행하여 압력 및 전기저항의 변화를 통해 다공질암 공각 내에서의 하이드레이트 형성현상을 관찰하였으며, 초기 물포화도가 하이드레이트 형성과정에 미치는 영향을 분석하였다.

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알루미늄 염으로부터 침전법에 의한 알루미나 분체의 제조 (Preparation of Alumina Powder from Aluminum Salts by Precipitation Method)

  • 이전;최상욱;조동수;이종길;김승태
    • 한국세라믹학회지
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    • 제30권12호
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    • pp.1045-1053
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    • 1993
  • Alumina hydrates were prepared by the neutralization of AlCl3.6H2O solution with NH3 gas diluted with N2 gas. The values of pH in reaction solution influenced the formation of alumina hydrates minerals. Amorphous alumina hydrates, for example, were formed at ${\gamma}$-Al2O3longrightarrow$\delta$-Al2O3longrightarrow$\theta$-Al2O3longrightarrow$\alpha$-Al2O3. (2) Bayeritelongrightarrowamorphouslongrightarrow${\gamma}$-Al2O3longrightarrow$\delta$-Al2O3longrightarrowη-Al2O3longrightarrow$\theta$-Al2O3longrightarrow$\alpha$-Al2O3. On the other hand, the shape of alumina hydrates whichw ere prepared by the reacton of Al2(SO4)3.16H2O solution and NH3 gas was spherical, the progress of its phase transformation with increasing temperature was amorphouslongrightarrow${\gamma}$-Al2O3longrightarrow$\alpha$Al2O3 in sequence.

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고압 시차 주사 열량계를 이용한 단일 객체 가스 하이드레이트의 해리 엔탈피 측정 (Measurements of Dissociation Enthalpy for Simple Gas Hydrates Using High Pressure Differential Scanning Calorimetry)

  • 이승민;박성원;이영준;김연주;이주동;이재형;서용원
    • Korean Chemical Engineering Research
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    • 제50권4호
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    • pp.666-671
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    • 2012
  • 가스 하이드레이트는 고압 및 저온의 조건에서 주체 분자인 물의 수소 결합에 의해 형성된 격자 내로 저분자량의 기체 분자가 포집되어 있는 고체의 함유 화합물이다. 심해저 퇴적층과 영구 동토지역에 매장되어 있는 막대한 양의 천연가스 하이드레이트는 미래 청정 에너지원으로 주목받고 있다. 우리나라의 경우에도 동해안 울릉분지 부근 심해저에 천연가스 하이드레이트의 부존 가능성을 확인하였다. 이러한 심해저 천연가스 하이드레이트의 개발/생산을 위해서는 천연가스 하이드레이트의 상평형, 생성/해리 속도 등의 물리적 특성 뿐만 아니라 해리와 관련된 열물성에 대한 정보가 매우 중요하다. 따라서, 이 논문에서는 고압 마이크로 시차 주사 열량계를 이용하여 천연가스 하이드레이트의 주성분인 메탄, 에탄, 프로판 하이드레이트의 해리 엔탈피를 측정하였다. 메탄 하이드레이트의 경우 92.3 bar의 압력 조건에서 502.1 J/g-water, 437.3 J/g-hydrate, 54.2 kJ/mol-gas의 해리 엔탈피 값을 가졌으며, 해리 온도는 285.66 K이었다. 에탄 하이드레이트의 경우 18.7 bar에서 해리 엔탈피는 534.5 J/g-water, 438.8 J/g-hydrate, 73.8 kJ/mol-gas이었으며, 이때 해리 온도는 283.85 K이었다. 마지막으로 프로판 하이드레이트의 경우 압력이 3.2 bar일 때 해리 엔탈피는 417.2 J/g-water, 363.8 J/g-hydrate, 127.7 kJ/mol-gas 임을 알 수 있었고, 276.30 K에서 해리되는 것을 확인하였다. 또한, 해당 압력에서 각 기체의 가스 하이드레이트의 해리 엔탈피 측정과정에서 얻은 해리 온도를 문헌상의 가스 하이드레이트 3상(하이드레이트상(H)-물상(Lw)-기상(V)) 평형 데이터와 비교해 보면 거의 유사함을 알 수 있었다. 따라서, 고압 마이크로 시차 주사 열량계를 이용하여 가스 하이드레이트의 정확한 해리 엔탈피 측정 뿐만 아니라 가스 하이드레이트의 3상 평형도 함께 측정 가능함을 확인하였다.