• 제목/요약/키워드: packed bed reactor

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균체고정화 생물반응기에서 산소공급에 의한 에탄올 생산성 향상 (Enhancement of Ethanol Productivity by Air Supplement in Immobilized Cell Reactor System)

  • 조의철;김정회;김영준
    • 한국미생물·생명공학회지
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    • 제17권2호
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    • pp.165-169
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    • 1989
  • 고생산성의 알콜 발효용 생물반응기를 개발하기 위하여 sodium alginate로 효모균체를 고정화시킨 후 충전탑 반응기를 제조하였다. 이 때 gel속에 고정화되어 있는 세포에 산소를 공급하기 위하여 배지를 공기로 포화시킨 후 공급하였다. 그 결과 9% 포도당을 함유한 배지를 사용하였을 경우 최대 알콜생산성은 35g/$\ell$-gel-hr에서 55g/$\ell$-gel-hr로 증가되었고 90%의 전환율을 얻는데 걸리는 시간도 40분에서 25분으로 감소되었다. 즉 고정화세포 충전탑 반응기에서도 배지에 어느 정도의 산소를 공급하면 세포활성의 증가로 발효속도가 현저히 촉진됨을 알 수 있었다.

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새로운 효소반응기를 이용한 요소의 연속·자동화 정량 (Continuous Automated Determination of Urea Using a New Enzyme Reactor)

  • 이흥락;양승태
    • 대한화학회지
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    • 제36권3호
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    • pp.393-404
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    • 1992
  • 새로운 효소반응기를 쓰는 요소 정량용 연속${\cdot}$자동화 장치의 감응성질을 조사하였다. 효소반응기는 지지체인 nylon-6입자(42∼48 mesh)를 teflon관(안지름 2mm, 길이 20cm)에 충전시키고, 이 지지체의 표면에 공유결합제인 glutaraldehyde로 urease를 고정화시켜서 제작하였다. 연속${\cdot}$자동화장치는 효소반응기, 기체투석기 및 지시전극인 관형 PVC-nonactin막 암모늄 이온 선택성 전극을 차례로 연결하여 만들었다. 이 장치를 써서 요소를 정량할 때 감응특성은 다음과 같다. 곧 직선감응 농도범위는 $5.5{\times}10^{-6}$~$2.4{\times}10^{-3}M$, 감응기울기는 57.8 mV/decade, 검출한계는 $1.5{\times}10^{-6}M$, 효소반응기의 전환백분율은 80.8%이었다. 효소반응기의 최적 완충용액은 0.01M Tris-HCl 완충용액(pH 7.0∼7.8)과 0.01M 인산염 완충용액(pH 6.9∼7.5)이었고, 수명은 150일 정도였다. 또한 다른 생리활성물질의 방해는 없었다.

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오존발생특성 향상을 위한 강유전성 알루미나 무성방전관의 개발 (Development of Silent Discharge Chamber with Al2O3 Dielectric Pellet to Improve Ozone Generation Characteristics)

  • 곽동주
    • 조명전기설비학회논문지
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    • 제20권7호
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    • pp.58-64
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    • 2006
  • 최근 탈취, 탈색, 정수처리 및 배연가스의 정화에 많이 이용되고 있는 오존의 효과적인 발생에 많은 관심이 모아지고 있다. 전기 방전에 의한 오존 발생 방법 중 유전체 배리어 방전이 보다 낮은 전력을 소모하며, 또한 저전압 동작이 가능하여 가장 효과적인 것으로 생각되고 있다. 본 연구에서는 오존발생농도 및 에너지효율을 개선하기 위하여 알루미나 유전체 및 알루미나 유전체와 알루미나 비드를 충진한 무성방전관을 제작하여 무성방전특성을 연구하였다. 또한 오존발생특성을 무성방전특성과 연관하여 논하였으며, 특히 방전시 유전체에 축적되는 벽전하 및 소비전력특성의 관점에서 논하였다. 결과, 비드를 가진 방전관의 경우 축적되는 벽전하량은 비드가 없는 방전관에 비하여 약 2.5배 정도였으며, 발생되는 오존농도 및 에너지 수율 또한 개선되었다.

고정화 Mucor SPP L42 응유효소를 이용한 치즈커드 형성에 관한 연구 (Studies on coagulation of cheese curd by immobilized Mucor spp L42 milk clotting enzyme)

  • 박종래
    • Current Research on Agriculture and Life Sciences
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    • 제6권
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    • pp.157-162
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    • 1988
  • 활성화시킨 Succinylaminopropyl glass beads에 glutaraldehyde을 사용하여 고정화시킨 Mucor spp L42 응유효소를 치즈 커드 형성과정에 이용하고져 고정화 효소의 안정성, 재이용성, 반응의 조건, 반응조의 형태등에 대하여 탈지유(pH 5.6, $8^{\circ}C$)를 사용하여 반응시킨후 $30^{\circ}C$ 항온수조내에서 커드의 형성 상태를 조사하였던바 다음과 같은 결과를 얻었다. 1) 고정화 Mucor spp L42 응유효소를 0.2M phosphate buffer(pH 4.6)에 0.06% sodium azide을 첨가한 액에 침지한 상태로 $5^{\circ}C$ 이하에서 보존할 경우 3개월 후에도 활력의 80%가 유지되었다. 2) 고정화 Mucor spp L42 응유효소를 탈지유(pH 5.6, $8^{\circ}C$)로 반응시켰을때 반응 초기에는 고정화 효소의 활력이 급격히 감소하였고, 이것은 bead에 결합되는 질소화합물과 효소의 활력간에 관계가 있는 것으로 나타났다. 3) 고정화 Mucor spp L42 응유효소에 bead와 탈지유의 접촉시간을 60 sec/ml로 하여 탈지유(pH 5.6, $8^{\circ}C$)로 연속적으로 반응시켰을때 6시간 이후에도 bead의 활력의 70%가 유지할 수 있었다. 4) Fluidized bed와 shaking fluidized bed을 사용하는 것이 충진반응조 보다 탈지유의 반응속도가 높았다.

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다공성 세라믹 Biofilter를 이용한 Toluene 가스 제거 (Removal of Toluene Vapor by Porous Ceramic Biofilter)

  • 임재신;구자공;박상진
    • 한국대기환경학회지
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    • 제14권6호
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    • pp.599-606
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    • 1998
  • Removal of toluene vapor from airstreams was studied in a biological reactor known as a biofilter. The biofilter was packed porous ceramic inoculated with thickened activated sludge (MLVSS 17,683 mg/L). The lab-scale biofilter was operated for 42 days under various experimental conditions including inlet toluene concentrations and flow rates of the contaminated air streams. Removal efficiency reached up 96.6% after 4 days from start up. Nutrient limitation was proposed as a reason for the decrease in biofilter performence. Biofilter performance decreased substantially, coincident with the buildup of back pressure due to accumulation of excess VSS within the medium bed. Practically, the bed needs to be backwashed when the overall pressure drop is greater than 460.6 Pa at SV (Space Velocity) 100 h-1. Periodic backwashing of the biofilter was necessary for removing excess biomass and attaining stable long -term high removal efficiency The removal efficiency of toluene in the biofilter decreased as the gas velocity and toluene concentration in the inlet gas increased. The maximum elimination capacity of ceramic biofilter could reach up to 444.85 g/m3. hr. When the loading of toluene exceed this critical value, substrate inhibition occurred.

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Carbon nanospheres synthesized via solution combustion method: their application as an anode material and catalyst for hydrogen production

  • Dhand, Vivek;Rao, M. Venkateswer;Prasad, J.S.;Mittal, Garima;Rhee, Kyong Yop;Kim, Hyeon Ju;Jung, Dong Ho
    • Carbon letters
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    • 제15권3호
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    • pp.198-202
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    • 2014
  • Amorphous agglomerates of carbon nanospheres (CNS) with a diameter range of 10-50 nm were synthesized using the solution combustion method. High-resolution transmission electron microscopy (HRTEM) revealed a densely packed high surface area of $SP^2$-hybridized carbon; however, there were no crystalline structural components, as can be seen from the scanning electron microscopy, HRTEM, X-ray diffraction, Raman spectroscopy, and thermal gravimetric analyses. Electrochemical and thermo catalytic decomposition study results show that the material can be used as a potential electrode candidate for the fabrication of energy storage devices and also for the production of free hydrogen if such devices are used in a fluidized bed reactor loaded with the as-prepared CNS as the catalyst bed.

하향흐름 다단식 혐기성 고정층 반응기에서 양이온과 유기산의 반응 경로에 관한 연구 (A Study on the Reaction Pathway of Cation and Volatile Acids in a Downflow Multistage Anaerobic Packed Bed Bioreactor)

  • 최석규;김용대;장인용
    • 한국환경보건학회지
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    • 제18권1호
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    • pp.39-46
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    • 1992
  • It has known that the intermediates formed in acid reactions occuring during anaerobic reactions for instance, acetic acid, propionic acid and butyric acid have significant effects or the formations of biogases(e. g. mainly CH$_{4}$ and CO$_{2}$). A study on the effects of these intermediates for the formations of biogases, however, is still on initial stage due to the type and structural problems of reactor. The primary objective of this reserch program is to provide a funadmantal mechanism of involved reactions using a modified downflow multistage pecked bed bioreactor. As a first stage of this reaserch program, the following theoretical principles was applied 1. Principle of electroneutrality where the molar concentrations of cation and anion in solution are the same. 2. Relationship between the concentration of bicarbonate anion and pH as follows [HCO$_{3}^{-}$]= $K_{H}P_{T}Y_{CO_{2}}10^{pH-K_{1}}$ Based upon the above two principles, a series of experimental works was conducted to elucidated the relationship between the concentration of CO$_{2}$ and the pH related to the concentrations of cations and anions.

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저온 플라즈마 탈황물질 공정의 운전전력 절감을 위한 실험연구 (An Experimental Study of Power Saving Technique in Non-thermal Plasma DeSOx/DeNOx Process)

  • 송영훈;최연석;김한석;신완호;길상인;정상현;최갑석;최현구;김석준
    • 한국대기환경학회지
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    • 제12권4호
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    • pp.487-494
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    • 1996
  • Simultaneous effects of $C_2H_4$ injection and heterogeneous chemical reactions on non-thermal plasma process to remove $SO_2$ and NOx from flue gas were investigated in the present experimental study. The present results showed that 40% of the electrical power can be reduced in $C_2H_4$ injection and heterogeneous chemical reaction are simultaneously included in the non-thermal plasma precess. As an effort to apply the non-thermal plasma technique to practical flue gas treatment system, a wire-plate type reactor which has technically similar geometry of industrial electrostatic precipitators is used instead of other types of reactors, such as wire-cylinder, packed-bed and surface discharge which are inappropriate to industrial application. In the present study, the photo pictures of positive streamer corona taken by ICCD camera, voltage and current oscillograms, and design criteria of a wire-plate type reactor are also shown, which are needed for industrial application of the non-thermal plasma process.

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천연가스 자열개질기를 위한 작동조건과 개질효율의 상관관계에 대한 수치해석 연구 (Numerical Study on Correlation between Operating Parameters and Reforming Efficiency for a Methane Autothermal Reformer)

  • 박준근;이신구;임성광;배중면
    • 대한기계학회논문집B
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    • 제32권8호
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    • pp.636-644
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    • 2008
  • The objective of this paper is to investigate characteristics of an autothermal reformer at various operating conditions. Numerical method has been used, and simulation model has been developed for the analysis. Pseudo-homogeneous model is incorporated because the reactor is filled with catalysts of a packed-bed type. Dominant chemical reactions are Full Combustion reaction, Steam Reforming(SR) reaction, Water-Gas Shift(WGS) reaction, and Direct Steam Reforming(DSR) reaction. Simulation results are compared with experimental results for code validation. Operating parameters of the autothermal reformer are inlet temperature, Oxygen to Carbon Ratio(OCR), Steam to Carbon Ratio(SCR), and Gas Hourly Space Velocity(GHSV). Temperature at the reactor center, fuel conversion, species at the reformer outlet, and reforming efficiency are shown as simulation results. SR reaction rate is improved by increased inlet temperature. Reforming efficiency and fuel conversion reached the maximum at 0.7 of OCR. SR reaction and WGS reaction are activated as SCR increases. When GHSV is increased, reforming efficiency increases but pressure drop from the increased GHSV may decrease the system efficiency.

난황 단백질 가수분해를 위한 효소 고정화 공정 개발

  • 이상욱;강병철
    • 한국생물공학회:학술대회논문집
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    • 한국생물공학회 2001년도 추계학술발표대회
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    • pp.613-616
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    • 2001
  • 이 연구에서는 가수분해효소인 Orientase 22BF를 5가지 당체에 흡착법을 사용해서 고정시키고 충전층반응기에 넣어 흡수도를 비교함으로써 고정화효율을 평가하였다. 결과는 다음과 같다. 최적 담체는 Celite IT 640, Duolite A568, 그리고 Silicagel 60이었으며, 담체의 최적조건은 pH 5.0, 온도 $50^{\circ}C$로 나타났다. 또한 이 연구에서 peptide solution을 얻기 위하여 난황 단백질을 사용하였다.

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