• 제목/요약/키워드: partial oxidation

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M(10)-Ni(5)/SBA-15(M=Ce, Nd, Sm) 촉매상에서 합성가스 제조를 위한 메탄의 부분산화반응 (Partial Oxidation of Methane to Syngas over M(10)-Ni(5)/SBA-15(M=Ce, Nd, Sm) Catalysts)

  • 서호준;김용성
    • 공업화학
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    • 제28권6호
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    • pp.720-725
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    • 2017
  • 메탄의 부분 산화반응으로부터 합성가스를 제조하기 위해 M(10)-Ni(5)/SBA-15(M=Ce, Nd, Sm)를 제조하였다. 촉매는 BET, TEM, XPS의 기기를 사용하여 특성화하였다. M(10)-Ni(5)/SBA-15(M=Ce, Nd, Sm)의 BET 비표면적, 평균 기공 크기는 각각 538.8, 504.3, $447.3m^2/g$과 6.4, 6.8, 7.1 nm이었다. SBA-15 담체의 TEM 이미지는 중기공성 육방정계 구조를 보여주었고, Ce(10)-Ni(5)/SBA-15 촉매는 Ni와 Ce의 금속 입자가 SBA-15 담체의 구속효과에 의해서 담체 표면상에 균일하게 분포하고 있었다. XPS 분석으로 촉매 표면상에 격자산소($O^{2-}$, $O^-$)와 $Ce^{4+}$$Ce^{3+}$의 두개의 산화상태가 존재함을 알 수 있었다. 촉매상에서 메탄의 부분 산화 반응으로부터 합성가스의 수율은 1 atm, 973 K, $CH_4/O_2=2$, $GHSV=1.08{\times}10^5mL/g_{cat.}{\cdot}h$에서 52.9% $H_2$와 21.7% CO이었으며, 75 h의 반응에서도 이 값을 일정하게 유지하였다. M(10)-Ni(5)/SBA-15(M=Ce, Nd, Sm)촉매는 합성가스 수율이 같은 경향을 보여주었다. 이러한 결과는 조촉매인 Ce, Nd, Sm의 Redox 반응이 촉매의 수율과 안정성을 향상시킨다는 것을 보여주었다.

혐기성 질소제거를 위한 고농도 질소폐수의 부분질산화 (Partial Nitrification of Wastewater with Strong N for Anaerobic Nitrogen Removal)

  • 황인수;민경석
    • 대한환경공학회지
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    • 제28권4호
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    • pp.414-420
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    • 2006
  • 세정단계를 거치는 혐기성 소화시스템(ADEPT, Anaeorbic Digestion Elutriated Phase Treatment)에서 돈사폐수를 처리한 유출수를 혐기성 암모늄 산화공정(ANAMMOX)에 적용하기 위하여 부분질산화 반응조의 기질로 사용하였다. 중온($35^{\circ}C$)에서 아질산성 질소를 축적하는 조절인자는 용존산소보다는 오히려 HRT, pH, 유리 암모니아(FA)였다. 중탄산의 스트립핑과 완충에 사용된 양을 포함한 중탄산알칼리도의 소모량은 전환된 $NH_4-N$ g당 8.78 g이었다. HRT 1일, DO 농도가 $2.7{\sim}4.4mg/L$의 안정상태에서 부분질산화 반응 유출수의 $NO_2-N/NH_4-N$ 비는 약 $1{\sim}$으로서, 부분질산화-혐기성 암모늄산화 결합공정의 ANAMMOX 반응조의 유입수로서 적합하였다.

Suppression of Hepatic Lipogenic Enzyme by Dietary Fish Oil In Rat Hepatocarcinogenesis

  • Kim, Hye-Kyeong;Choi, Hay-Mie;,
    • Toxicological Research
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    • 제14권3호
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    • pp.285-291
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    • 1998
  • This study was designed to examine the effects of polyundaturated fatty acid(PUFA) from different sourecs on hepatic lipogenic enzyme and peroxisomal ${\beta}$-oxidation in murine hepatocarcinogenesis initiated by diethylnitrodamine (DEN). Male Sprague-Dawley rats were fed one of three diets containing 10%(w/w)fat; fish oil-corn oil blended(FO), corn oil-beef tallow-fish oil blended(CF), or corn oil-beef tallow-perilla oil blended (CP), from the gestation period. At 10 weeks, animals were received a single inraperitoneal injection of DEN (200mg/kg body weight), were subjected to two-thirds partial hepatectomy 3 weeks later and were sacrificed 8 weeks after DEN initiation. The areas of placental glutathione S-transferase (GST-P) positive foci were significantly smaller in rats fed fish oil containing diets (FO and CF) than those fed CP diet. Fish oil feeding significantly decreased th activities of lipogenic enzyme. Rats fed fish oil containing diets (FO, CF) exhibited the lower fatty acid synthase (FAS) activity than those fed CP diet and FAS activity was positively correlated with areas of GSP-P positivie foci. Glucose-6-phophate dehydrogenase activity was the lowest and peroxisomal ${\beta}$-oxidation was stimulated in rats fed FO diet compared to other groups. It was also found that serum cholesterol was decreased in FO group. Therefore, the preventive effect against hepatocarcinogenesis and hypolipidemic effect of fish oil can be explained partly by suppression of the hepatic lipogenesis and by increase of peroxisomal ${\beta}$-oxidation.

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Ru계 촉매의 CO 선택적 산화 반응 및 1 kW급 천연가스 연료처리 시스템의 성능 연구 (Performance of Ru-based Preferential Oxidation Catalyst and Natural Gas Fuel Processing System for 1 kW Class PEMFCs System)

  • 서유택;서동주;서용석;노현석;정진혁;윤왕래
    • 한국수소및신에너지학회논문집
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    • 제17권3호
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    • pp.293-300
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    • 2006
  • KIER has been developing a Ru-based preferential oxidation catalysts and a novel fuel processing system to provide hydrogen rich gas to residential PEMFCs system. The catalytic activity of Ru-based catalysts was investigated at different Ru loading amount and different support structure. The obtained result indicated that 2 wt% loaded Ru-based catalyst supported on ${\alpha}-Al_2O_3$ showed high activity in low temperature range and suppressed the methanation reaction. The developed prototype fuel processor showed thermal efficiency of 78% as a HHV basis with methane conversion of 92%. CO concentration below 10 ppm in the produced gas is achieved with separate preferential oxidation unit under the condition of $[O_2]/[CO]=2.0$. The partial load operation have been carried out to test the performance of fuel processor from 40% to 80% load, showing stable methane conversion and CO concentration below 10 ppm. The durability test for the daily start-stop and 8 h operation procedure is under investigation and shows no deterioration of its performance after 50 start-stop cycles. In addition to the system design and development.

Aeromonas sp. MN44의 특성과 망간 산화에 관한 연구 (A Study on the Manganese Oxidation and Characteristics of Aeromonas sp)

  • 구종서;박경량
    • 생명과학회지
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    • 제15권1호
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    • pp.94-99
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    • 2005
  • 충청남도 목천과 충청북도 오창 근교의 토양으로부터 망간을 산화하는 64 집락을 분리하고 이 중 망간 산화능이 가장 우수한 한 균주를 최종 선별하여 생리, 생화학적 특성을 조사하고, 16S rRNA 염기 서열분석 등을 통하여 동정한 결과 최종 선별된 균주는 Aeromonas sp. MN44로 확인되었다. 최종 선별된 Aeromenas sp. MN44는 lactose를 제외한 여러 당들은 이용하지 못하였으며, 중금속내성은 lithium과 manganese에 대해서는 mg/ml 단위의 높은 농도까지 중금속 내성을 가지고 있었지만 cadmium에는 전혀 내성을 나타내지 않았다. 또 kanamycin, chloramphenicol, ampicillin, tetracycline, spectinomycin등 조사한 모든 항생제에 대해 전혀 내성을 갖지 않았다. Aeromonas sp. MN44가 생성하는 망간산화물질의 최적 pH는 pH 7.4로 확인되었으며, 이 균이 생성하는 망간 산화 factor는 proteinase K와 가열처리에 의해 저해되는 단백질이고, ammonium sulfate 침전과 ion exchange chromatography 그리고 gel filtration의 단계를 통해 부분 정제한 망간 산화 factor의 분자량은 약 113 kDa로 확인되었다.

전이금속이 담지된 세리아의 메탄 산화 반응에 대한 연구 (A Study of Methane Oxidation over Transition Metal (TM)/CeO2 (TM=Ni, Co, Cu, Fe))

  • 안기용;정용재;이종호
    • 한국수소및신에너지학회논문집
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    • 제23권4호
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    • pp.346-352
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    • 2012
  • The properties of methane oxidation were studied in this research over transition metal containing $CeO_2$ (TM/$CeO_2$, TM=Ni, Co, Cu, Fe) with TM content of 5 wt. % at atmospheric pressure. The characteristics of catalysts were investigated by various characterization techniques, including XRD, GC, SEM and EPMA analyses. The catalytic tests were carried out in a fixed Rmix ratio of 1.5 ($CH_4/O_2$) in a fixed-bed reactor operating isothermally at atmospheric pressure. Only the Ni/$CeO_2$ catalysts showed syngas production above $400^{\circ}C$ via typical partial oxidation reaction whereas other catalysts induced complete oxidation resulting in the production of $CO_2$ and $H_2O$ in whole reaction temperature range. From the quantitative analysis on carbon deposition after catalytic tests, Cu/$CeO_2$ was found to show the highest resistance on carbon deposition. Therefore Cu can be proposed as an efficient catalyst element which can be combined with a conventional Ni-based SOFC anode to enhance the carbon tolerance.

Partial Freezing에 의한 어육의 선도유지 효과에 대하여 1. Partial Freezing에 의한 숭어의 선도 및 어묵형성능의 변화 (Effect of Partial Freezing as a Means of Keeping Freshness I. Changes in Freshness and Gel Forming Ability of Mullet Muscle during Storage by Partial Freezing)

  • 이용우;박영호
    • 한국수산과학회지
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    • 제18권6호
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    • pp.529-537
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    • 1985
  • 숭어를 시료어로 하여 이것을 빙장, $-3^{\circ}C$에서의 partial freezing 및 $-3^{\circ}C$에서의 동결저장을 하여 저장 중의 시료육의 pH, VBN 및 K 치의 변화, 지질의 POV와 TBA 치의 변화, 육단백질의 비단백질소화합물, 근형질단백질. 근원섬유단백질, 알칼리가용단백질 및 기질단백질 등의 조성변화를 분석하여 partial freezing에 의한 선도유지효과를 검토하고, 아울러 저장 기간별로 어묵을 제조하여 그 겔강도, 압출수분율, 절곡강도 및 texture 등을 측정, 비교하므로서 시료육의 어묵형성능의 유지효과도 검토하였다. 1. 시료어의 저장 중 pH가 최저치에 달하는 시간은 동결저장, partial freezing, 빙장의 순으로 길었다. VBN의 변화에 있어서는 동결저장과 partial freezing의 경우는 큰 변화를 나타내지 않았으나, 빙장의 경우는 그 증가 속도가 비교적 빨랐다. 2. 저장 중의 K 치의 변화에 있어서 빙장 및 Partial freezing의 경우는 급속히 증가하였으나, 그 증가폭은 partial freezing의 경우가 적어서 저장 6일째에 빙장의 경우는 약 $50\%$, partial freezing의 경우는 약 $30\%$를 나타내었다. 그러나, 동결저장의 경우는 거의 증가하지 않았다. 3. TBA 치의 변화에 있어서 빙장의 경우는 서서히 증가하여 저장 15일경에 최고치에 달한 후 감소하는 변화를 보였으나, partial freezing 및 동결저장의 경우는 큰 변화를 나타내지 않았다. POV의 변화에 있어서 빙장의 경우는 저장 9일경까지 급속히 증가하였다가 감소하는 변화를 보였으나, partial freezing 및 동결저장의 경우는 극히 완만하게 증가하는 변화를 보였다. 4, 저장 중의 단백질조성의 변화에 있어서 비단백질소화합물, 근형질단백질 및 기질단백질은 큰 변화가 없는데 비하여, 근원섬유단백질은 감소하고, 알칼리가용단백질은 증가하는 변화를 보였다, 저장기간에 따라 근원섬유단백질이 감소하는 정도와 알칼리가용단백질이 증가하는 정도는 빙장, partial freezing, 동결저장의 순으로 컸다. 5. 시료어의 저장 조건별로 제조한 어묵의 겔강도, 절곡강도 및 texture의 저장 기간에 따른 감소의 정도는 빙장의 경우가 가장 크고, 다음이 partial freezing의 경우였으며, 동결저장의 경우는 변화가 적었다. 10일간 저장한 시료어의 경우 어묵의 겔강도는 빙장을 한 것은 대조구의 것의 약 $30\%$, partial freezing을 한 것은 약 $60\%$, 동결저장을 한 것은 약 $97\%$를 나타내었다. 어묵의 압출수분율은 원료어의 저장 기간에 따라 증가하였는데, 15일간 저장한 시료어의 경우 어묵의 압출수분율은 빙장을 한 것은 대조구의 것의 약 2.1배, partial freezing을 한 것은 약 1.5배, 동결저장을 한 것은 악 1.1배를 나타내었다.

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연료의 종류에 따른 부분산화 반응 특성에 관한 연구 (Characteristics of Partial Oxidation Reforming with Various Sorts of Hydrocarbon Fuel)

  • 박철웅;최영;오승묵
    • 한국가스학회지
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    • 제13권4호
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    • pp.46-52
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    • 2009
  • 고유가 시대의 도래와 강화되는 배출가스 규제에 대응하기 위한 대책으로 대체에너지 엔진 및 수소연료전지와 같은 새로운 연소 및 동력 기술에 대한 관심이 증대되고 있으나, 이러한 기술의 이용은 수소제조 및 공급 기반시설 구축이 선결되어야 하며 많은 투자가 요구된다. 수소를 내연기관에 활용하는 기술은 연료의 저장과 공급, 낮은 에너지 밀도 및 연소제어 등의 어려움이 있다. 그러나 화석연료로부터 합성연료를 제조하기 위한 중간단계로 생성되는 개질가스의 이용은 내연기관으로의 실시간 수소 공급을 가능하게 하고, 소량의 수소가 혼합연료 형태로 사용됨에 따라 연소특성을 향상시킬 수 있다. 본 연구에서는 다양한 연료들의 개질 특성을 이해함과 동시에 연료 개질기의 적용가능성 여부를 판단하고자 하였다. 연료별 최대의 수소수율을 얻을 수 있는 조건에서의 열역학적 개질효율과 수소수율을 관찰하였으며, 연료와 산화제의 촉매상에서의 체류시간에 대한 영향 및 연료/산화제 비율에 변화 시 최대 수소 수율을 제시하였다.

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니켈 담지촉매의 니켈 담지량에 따른 활성 변화 (Activity Changes of Supported Nickel Catalysts with Respect to Ni Loading)

  • 김상범;박은석;천한진;김영국;김명수;박홍수;함현식
    • 한국응용과학기술학회지
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    • 제20권3호
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    • pp.230-236
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    • 2003
  • Synthesis gas is commercially produced by a steam reforming process. However, the process is highly endothermic and energy-consuming. Thus, this study was conducted to produce synthesis gas by the partial oxidation of methane to decrease the energy cost. Supported Ni catalysts were prepared by the impregnation method. To examine the activity of the catalysts, a differential fixed bed reactor was used, and the reaction was carried out at $750{\sim}850^{\circ}C$ and 1 atm. The fresh and used catalysts were characterized by XRD, XPS, TGA and AAS. The highest catalytic activity was obtained with the 13wt% Ni/MgO catalyst, with which methane conversion was 81%, and $H_2$ and CO selectivities were 94% and 93%, respectively. 13wt% Ni/MgO catalyst showed the best $MgNiO_2$ solid solution state, which can explain the highest catalytic activity of the 13wt% Ni/MgO catalyst.