• 제목/요약/키워드: ion exchange resins

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초임계수 산화공정에 의한 원전 폐수지 처리기술 (Treatment of Spent ion-Exchange Resins from NPP by Supercritical Water Oxidation(SCWO) Process)

  • 김경숙;손순환;송규민;한주희;한기도;도승회
    • 방사성폐기물학회지
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    • 제7권3호
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    • pp.175-182
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    • 2009
  • 유동층 비중차 분리기를 이용하여 혼합 폐 이온교환수지에서 폐 양이온수지와 폐 음이온수지로 분리하였으며, 원소분석과 열분석으로 분리가 잘 되었음을 확인하였다. 비중차 분리를 통해 얻은 수백 미크론의 구형 알갱이 형태의 폐 양이온수지와 폐 음이온수지 각각을 볼밀로써 24시간 습식 분쇄하여 적정 입도 이하의 입자가 균일하게 분산된 고농도 슬러리를 얻은 다음, 희석하여 $COD_{cr}$, 농도 25,000ppm의 시료를 준비하였다. 실험실 규모의 소형 초임계수산화(Super Critical Water Oxidation, SCWO) 장치(반응기 용량 : 220 mL)로써 화력발전소에서 발생한 폐 양이온수지와 폐 음이온수지에 대해 최적의 분해조건을 확립한 다음, 파일럿플랜트(반응기 용량 : 24 L)로 scale-up 실험을 수행하였다. 우선 화력발전소의 폐수지로서 파일럿테스트를 실시한 다음, 원자력발전소의 폐수지로써 파일럿테스트를 수행하여 최적의 분해조건을 설정하였다. 실험실 규모의 소형 SCWO 장치와 파일럿플랜트의 설계 및 운전에서 얻은 경험을 바탕으로 원자력발전소 내에 설치 가능한 규모로 상용설비(처리용량 : 150kg/h)를 설계 중에 있다.

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An Approach for Reducing Carbon-14 Stack Emissions via Optimal Use of Ion Exchang Resins at CANDU Plant

  • Sohn, Wook;Chi, Jun-Ha;Kang, Duk-Won
    • 한국에너지공학회:학술대회논문집
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    • 한국에너지공학회 2003년도 춘계 학술발표회 논문집
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    • pp.445-455
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    • 2003
  • Relatively high carbon-14 emissions, which occurred at PHWR Plant during 1998 and 1999, made the site staff to implement several operational improvements: 1) the frequency and volume of the moderator cover gas purging were reduced through increased $O_2$ additions to the cover gas, 2) the 'old' resin columns were not used during re-start of the reactor from outage, 3) efforts were made to minimize air ingress, 4) the maximum service time of moderator ion-exchange columns were restricted to about 80 days. Through the improvements, the carbon-14 emission from each PHWR reactor returned to the normal levels during the remainder of 1999 and during 2000. We carried out a special surveillance at W-1 and W-3 from September 2001 to August 2002 to properly evaluate ways to optimize the use of moderator ion exchange resins from a C-14 perspective. The surveillance showed that only data that provided an operational marker for deciding when to remove the IX-resin column is an observed increase in the C-14 stack emissions themselves. Also, it is shown that any increase over the rate of 0.4 Ci $month^{-1}$ for two consecutive weeks may be the indication for an ion-exchange resin column change, especially if the IX-resin column has been in service for more than 80 days.

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혼합수지를 이용한 과염소산 이온의 흡착 특성 (Adsorption characterisctics of mixed resins for perchlorate ion)

  • 박수민;전병훈;정혁;팽기정
    • 분석과학
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    • 제23권5호
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    • pp.429-436
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    • 2010
  • 본 연구는 다양한 종류의 음이온 교환수지와 활성탄으로 구성된 새로운 혼합 수지를 과염소산 이온의 제거에 응용할 경우, 각 흡착제들이 갖는 장점으로 인한 시너지 효과를 얻을 수 있는지 조사하였다. 특히 비군사화 과정에서 발생하는 고 농도의 과염소산 암모늄용액을 대상으로 하였는데, 혼합수지 중단일-기능기 음이온 교환수지와 활성탄의 조합에서 과염소산 이온의 흡착 효율이 향상되었다. 일반적으로는 분리된 흡착조를 이용하여 유기 오염물과 무기 음이온의 제거가 시행되는데 반해, 본 연구에서 시도한 혼합 수지를 사용할 경우 한 번에 동시 제거가 가능하여 제거과정에서 필요한 시간, 공간 및 비용을 감소시키는 효과를 얻을 수 있었다. 또한, 시료 중의 공존 음이온들에 대한 방해효과도 낮고 음이온 교환 수지에 비하여 특별한 단점이 없으며 실제시료에도 효과적으로 응용이 가능하였다.

다공성 4-비닐피리딘디비닐벤젠 수지의 합성과 그의 성질 (Synthesis of Porous 4-Vinylpyridine Divinylbenzene Resin and It's Properties)

  • 김동원;송해영;서정목;오제직;이범규
    • 대한화학회지
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    • 제29권3호
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    • pp.283-286
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    • 1985
  • 비다공성 및 다공성 4-비닐피리딘디비닐벤젠 이온교환수지를, 서스펜션 중합방법으로 합성하였다. 합성한 이들 수지들은 적외선 흡수스펙트럼을 통하여 확인하였다. 다공성수지의 세공용적과 세공스펙트럼들은 수은 Porosimeter를 사용하여 측정하였다. 다공성 4-비닐피리딘디비닐벤젠 이온교환수지, P-4VPDVB, 50-100 mesh의 세공용적과 세공크기에 미치는 diluent와 %DVB의 영향이 논의되었다. 그리고 이들 비다공성 및 다공성 4-비닐피리딘 디비닐벤젠 수지들의 이온교환용량은 5.0meq/g이었다.

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대두올리고당 생산을 위한 한외여과 대두침출액의 이온교환 (Ion Exchange of Ultrafiltrated Soybean Cooking Water for the Production of Soy-oligosaccharides)

  • 구경형;박동준;목철균
    • 한국식품과학회지
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    • 제27권3호
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    • pp.313-317
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    • 1995
  • 대두침출액으로부터 대두올리고당을 생산하기 위하여 한외여과한 대두침출액의 정제를 목적으로 이온교환공정을 검토하였다. 차단분자량 20,000인 막을 사용하여 한외여과한 대두침출액을 이온교환처리할 경우 회분은 양이온교환수지에 의하여 대부분 제거되었으며 단백질 및 색소제거에는 음이온교환수지의 효과가 높았다. 회분 및 단백질 제거효과가 높은 수지는 각각 양이온교환수지 SK1B 및 음이온교환수지 WA30이었다. 이온교환시 ERR이 낮을 경우 단백질과 회분의 제거는 효과적이었으나 상당량의 올리고당이 수지에 흡착되어 소실되었다. 차단분자량 20,000인 막을 사용하여 한외여과한 대두침출액을 차단분자량 5,000인 막으로 2차 한외여과하여 단백질을 추가로 제거하고 혼합수지를 사용하여 ERR 5.0으로 이온교환처리한 결과, 단백질, 회분, 색소가 거의 전량 제거되었고 올리고당의 회수율도 높아 적정 이온 교환조건으로 결정되었다.

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폴리비닐플루오라이드 불균질 이온교환막을 이용한 막 결합형 축전식탈염공정의 탈염 성능 Part I : 불균질 이온교환막의 제조 및 특성 (Performance of Membrane Capacitive Deionization Process Using Polyvinylidene Fluoride Heterogeneous Ion Exchange Membranes Part I : Preparation and Characterization of Heterogeneous Ion Exchange Membranes)

  • 박철오;임지원
    • 멤브레인
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    • 제27권1호
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    • pp.84-91
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    • 2017
  • 본 연구에서는 막 결합형 축전식 탈염공정에 적용하기 위하여 고분자 지지체 polyvinylidene fluoride (PVDF)에 상용화된 양이온 및 음이온교환수지를 배합하여 불균질 이온교환막을 제조하였다. PVDF와 이온교환수지의 배합비율을 1 : 1, 1.4 : 1, 2 : 1, 3 : 1로 달리하였으며 SEM, 함수율, 이온교환용량, 메탄올 투과도, 이온전도도를 측정하여 물리화학적 특성을 평가하였다. 특성평가 결과 모든 특성을 고려하였을 때 2 : 1의 배합비율이 가장 우수한 값을 나타내었다. 2 : 1의 배합비율로 제조한 불균질 양이온교환막의 함수율은 34%, 이온교환용량은 1.54 meq/g, 이온전도도는 0.019 S/cm, 메탄올 투과도는 $2.28{\times}10^{-7}{\sim}8.86{\times}10^{-7}cm^2/s$의 값을 나타내었으며 불균질 음이온교환막에서는 각 각 37%, 2.18 meq/g, 0.034 S/cm, $1.46{\times}10^{-7}{\sim}8.66{\times}10^{-7}cm^2/s$의 값을 나타내었다.

이온교환을 이용한 음용수의 $NH_3-N$ 처리 (Treatment of $NH_3-N$ in Drinking Water Using Ion Exchange)

  • 채용곤
    • 환경위생공학
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    • 제23권1호
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    • pp.67-72
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    • 2008
  • Ion exchange performance to remove Ammonium in water was studied using commercially available strong acidic cationic exchange resin of $Na^+$ type in the batch and continuous column reactors. The performance was tested using the effluent concentration histories for continuous column or equilibrium concentrations for batch reactor as a function of time until resins were exhausted or reached ionic equilibrium between resin and solution. The results shoed that cationic exchange resin used in this study was more effective than activated carbon or zeolite for ammonium removal. Ammonium removal with the ion exchange resin temperature to be high qualitative recording minuteness but increases about seasonal change of temperature was judged with the public law where the adaptability is excellent. When the pH comes to be high at 11 degree, the ammonium was not effectively removed.

물 소화약제로부터 Cryptand 이온교환수지의 Mg(II), Al(III) 및 Pb(II) 흡착특성 (Adsorption Characteristic of Mg(II), Al(III), Pb(II) Metal Ions on Cryptand Ion Exchange Resin from Water Fire Extinguishing Agent)

  • 김준태;김관천
    • 환경위생공학
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    • 제23권1호
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    • pp.57-65
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    • 2008
  • Resins were synthesized with 1-aza-15-crown-5 macrocyclic ligand attached to styrene(dangerous matter) divinylbenzene(DVB) copolymer with crosslink of 1, 2, 6 and 15% by substitution reaction. The synthesis of these resins was confirmed by content of chlorine, element analysis, and IR-spectrum. The effects of pH, time and crosslink on adsorption of metal ion from water fire extinguishing agent by the synthetic resin adsorbent were investigated. The metal ion was showed fast adsorption on the resins above pH 3. The optimum equilibrium time for adsorption of metallic ions was about two hours. The adsorption selectivity determined in water was in increasing order of $Mg^{2+}>Al^{3+}>Pb^{2+}$. The adsorption was in the order of 1, 2, 6, and 15% crosslink resin.

Dependence of Na+ leakage on intrinsic properties of cation exchange resin in simulated secondary environment for nuclear power plants

  • Hyun Kyoung Ahn;Chi Hyun An;Byung Gi Park;In Hyoung Rhee
    • Nuclear Engineering and Technology
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    • 제55권2호
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    • pp.640-647
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    • 2023
  • Material corrosion in nuclear power plant (NPP) is not controlled only by amine injection but also by ion exchange (IX) which is the best option to remove trace Na+. This study was conducted to understand the Na+ leakage characteristics of IX beds packed with ethanolamine-form (ETAH-form) and hydrogen-form (H-form) resins in the simulated water-steam cycle in terms of intrinsic behaviors of four kinds of cation-exchange resins through ASTM test and Vanselow mass action modeling. Na+ was inappreciably escaped throughout the channel created in resin layer. Na+ leakage from IX bed was non-linearly raised because of its decreasing selectivity with increasing Na+ capture and with increasing the fraction of ETAH-form resin. Na+ did not reach the breakthrough earlier than ETAH+ and NH4+ due to the increased selectivity of Na+ to the cation-exchange resin (H+ < ETAH+ < NH4+ ≪ Na+) at the feed composition. Na+ leakage from the resin bed filled with small particles was decreased due to the enhanced dynamic IX processes, regardless of its low selectivity. Thus, the particle size is a predominant factor among intrinsic properties of IX resin to reduce Na+ leakage from the condensate polishing plant (CPP) in NPPs.

이온교환수지와 활성탄의 혼합수지를 이용한 과염소산 이온의 탈착 특성 연구 (Study on desorption characteristics by mixed resins of active carbons and ion exchange resins for perchlorate ion)

  • 김영은;정유동;김선환;팽기정
    • 분석과학
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    • 제26권1호
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    • pp.11-18
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    • 2013
  • 과염소산 음이온은 암모니움 과염소산 염 형태로서 로켓의 추진체, 폭발물의 재료로 사용되는 물질이다. 고농도의 암모니움 과염소산은 비군사화과정을 통해 폐로켓으로부터 회수된다. 음용수나 음식을 통해 사람이 섭취하게 되면, 갑상선 호르몬을 합성하는데 필요한 물질인 요오드의 흡수를 방해하게 된다. 소량이라도 장기 노출 시 신장 및 갑상선 기능장애, 생식기능 장애 그리고 암을 유발할 수 있다. 따라서 수질에서의 과염소산이온을 효과적으로 제거할 수 있는 방법이 필요하다. 경제적인 관점을 고려하여, 본 연구에서는 이온교환수지에 흡착된 과염소산 이온을 효과적으로 탈착(재생)시킬 수 있는 조건을 최적화하는 것이 목적이다. pH, 탈착용액의 이온형태, 농도에 따라서 탈착량을 파악하였으며, 이온교환수지와 활성탄을 혼합한 혼합수지를 이용하여 탈착효율이 증가하는 시너지효과를 보았다.