배기가스로부터 폴리이서술폰 분리막을 이용하여 이산화탄소 분리 특성을 수치해석 방법으로 분석하였다. 공급 기체와 투과 기체가 서로 다른 방향으로 흐르는 향류 흐름 시스템에 대한 분리막 공정 지배 방정식을 유한 차분법으로 전개하였으며 Compaq Visual Fortran 6.6 소프트웨어를 이용 공정 모사하였다. 개발된 프로그램을 사용하여 수치해석을 수행한 결과 이산화탄소 투과특성에 영향을 주는 가장 중요한 인자로는 이산화탄소 투과 구동력과 체류시간임을 알 수 있었다. 동일한 조건에서 향류 흐름 공정모사에 의한 투과 측 이산화탄소 농도와 투과량은 병류 흐름 공정모사 결과보다 소폭 증가함을 확인하였다.
천연가스 중의 부취제 농도를 분석하기 위한 기체 크로마토그래피 방법에 대하여 연구하였다. TBM(tertiarybutylmercaptan) 및 THT(tetrahydrothiophene)를 포함한 8종의 부취제를 OV-101 컬럼상에서 거의 완전히 분리하였다. 수소 유속, 공기 유속 및 검출기 온도와 같이 FPD의 응답에 영향을 미치는 몇 가지 상호 관련된 파라미터들의 최적 조건을 구하였다. TBM과 THT의 검정곡선을 투과한 장치를 이용하여 작성하였다. 이러한 분석방법을 천연가스 공급관 내의 혼합 부취제인 TBM과 THT를 정량하는 데 적용하였다. 부취수준과 부취제 농도와의 상관관계를 구하기 위한 냄새 측정기의 유용성에 대하여 알아보았다.
Salimi, Nahid;Moradi, Sadegh;Fakhar, Afsaneh;Razavi, Seyed Mohammad Reza
Membrane and Water Treatment
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제7권5호
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pp.463-476
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2016
In this study, application of polypropylene hollow fiber membrane contactors for $CO_2$ removal from water in liquid-liquid extraction (LLE) mode was simulated. For this purpose, a steady state 2D mathematical model was developed. In this model axial and radial diffusion was considered to $CO_2$ permeation through the hollow fibers. $CO_2$ laden water is fed at a constant flow rate into the lumen side, permeated through the pores of membrane and at the end of this process, $CO_2$ solution in the lumen side was extracted by means of aqueous diethanolamine (DEA) and chemical reaction. The simulation results were validated with the experimental data and it was found a good agreement between them, which confirmed the reliability of the proposed model. Both simulation and experimental results confirmed the reduction in the percentage of $CO_2$ removal by increment of feed flow rate.
쌀전분을 이용한 지방대체소제의 개발을 목적으로 ${\alpha}-amylase$를 이용하여 가수분해도가 낮은 rice maltodex-trin을 제조하고 이의 일반적인 특성과 유동특성을 검토하였다. 쌀전분을 고온에서 호화시킨 후 내열성 ${\alpha}-amylase$로 가수분해 시킨 rice maltodextrin의 평균 중합도는 D.E. 값이 3,4,5,6일 때 각각 72.8, 64.7, 56.3, 48.7이었으며, 상당히 한정된 중합도 분포를 나타내었다. D.E. $3{\sim}6$의 maltodextrin의 찬물에 대한 용해도는 D.E. 값의 중가에 따라 473%에서 71.5%로 현저하제 증가되었다. Rice maltodextrin 8%(w/v) 용액은 의가소성 유체거동을 보였으며, D.E. 값이 증가함에 따라 유동거동지수 n가 강소하였구 곁보기 점도는 $2{\sim}7\;mPa{\cdot}s$ 범위의 값을 가졌다.
For preventing and curing the stretching mark, TECA Niosome/W/O system creams were formulated using Titrated Extract of Centella Asiatica (TECA) which is well known for its excellent wound healing effect. The lipid-water partition coefficients and the stabilities of TECA were evaluated and TECA Niosome/W/O system (TECA N/W/O) creams were prepared with different concentrations of cetyl alcohol and ceramide. TECA N/W/O cream was evaluated with respect to their rheological properties, permeation through excised skin of hairless mouse and in vitro and in vivo accumulation in the skin of hairless mouse. In addition, dermal thicknesses of hairless mouse skins were determined following the in vivo application of TECA N/W/O cream and control cream. TECA N/W/O creams showed pseudoplastic flow and hysteresis loop. The permeation of TECA from formulations through excised skin of hairless mouse did not observed. Amount of accumulated drug in the excised skin of hairless mouse was deσeased with an increase in the concentration of cetyl alcohol and showed no relationship with concentration of ceramide. Amount of accumulated drug in formulation A-3 was higher than in niosome suspension and other formulations. In in vivo experiment, amount of accumulated drug in formulation A-2 and A-3 was much higher than that of niosome suspension. Being treated with the N/W/O cream for 8 weeks, the dermal thickness of hairless mouse skin was increased 3.2 times than that of 16 weeks-control group.
실리콘(PDM)막을 통한 휘발성유기화합물(VOCs)과 질소 혼합물의 증기투과시 공급부 경계층에서 발생하는 VOCs의 농도분극 현상을 정량적인 평가를 위하여 저항직렬연결의 개념을 바탕으로 한 수학적인 모델식을 확립하였다. feed속도를 변화시키면서 여러 VOCs 혼합물에 대한 증기투과를 시행하였는데 본 연구에 사용한 VOCs는 염소화 탄화수소계 중에서 응축도가 다른 methylene chloride, chloroform, 1,2-dichloroethane, 1,1,2-trichloroethane 등을 선정하여 사용하였다. 확립한 모델식에 각 혼합물의 투과 실험치들의 frtting 및 regression을 통하여 각 모델 파라메타들을 구하고 물질전달계수 및 농도분극탄성률 등을 결정하였다. 결정한 모델 파라메타를 분석한 결과 VOCs의 응축도가 클수록 경계층 저항이 현저함을 관찰할 수 있었으며 또한 모델링을 통해서 고 투과성 고 선택성막을 통한 증기투과에서 경계층저항의 중요성을 확인할 수 있었다.
반응성 페놀수지 폐액을 처리하기 위해 중공사막 모듈을 이용한 투과증발 막 탈수공정을 연구하였다. 이 공정의 거동을 예측하기 위한 모사모델을 확립하였고 여기에 사용되는 중요 기본 파라메타들을 평판형 막을 사용하여 직접 구하여 사용함으로써 공정모사의 정확성을 얻을 수가 있었다. 이들을 모사치와 중공사 투과증발 막으로 부터 직접 측정한 각 투과특성들을 비교한 결과 서로 잘 일치함을 보여 본 모사모델의 타당성을 입증하였다. 사용된 중공사막은 중공사 안쪽에 활성층이 도포되어 있으며 공급액은 중공사 내부로 공급하였다. 공급액의 막내에서의 흐름속도에 따라 온도분포가 결정되며 이에 따라 막 투과특성이 달라짐을 모사결과로부터 얻을 수가 있었다. 공급액 온도증가는 막을 통한 탈수 투과 속도를 증가시킬 뿐 아니라 반응속도 증가로 인하여 물 생성속도도 증가시킴으로써 공급액 저장조 내의 수분 함량은 이들 상반된 공정들에 의해 결정이 됨을 보였다. 투과압력이 공급액 증기압보다 훨씬 작은 범위에서 증가할 경우 투과추진력인 공급액과 투과부의 투과물 활성도비 감소가 크지 않아 투과특성을 약간 저하시킨다. 그러나 투과압력이 공급액의 증기압에 접근할 경우 활성도비 감소가 현저하게 일어나 투과특성저하가 급격히 일어난다.
An aim of the study is to develop an efficient numerical simulation technique that can handle the two-scale analysis of fluid permeation filters fabricated by the partial sintering technique of small spherical ceramics. A solid-fluid mixture homogenization method is introduced to predict the mechanical characters such as rigidity and permeability of the porous ceramic filters from the micro-scale geometry and configuration of partially-sintered particles. An extended finite element (X-FE) discretization technique based on the enriched interpolations of respective characteristic functions at fluid-solid interfaces is proposed for the non-interface-fitted mesh solution of the micro-scale analysis that needs non-slip condition at the interface between solid and fluid phases of the unit cell. The homogenization and localization performances of the proposed method are shown in a typical two-dimensional benchmark problem whose model has a hole in center. Three-dimensional applications to the body-centered cubic (BCC) and face-centered cubic (FCC) unit cell models are also shown in the paper. The 3D application is prepared toward the computer-aided optimal design of ceramic filters. The accuracy and stability of the X-FEM based method are comparable to those of the standard interface-fitted FEM, and are superior to those of the voxel type FEM that is often used in such complex micro geometry cases.
전분액화에 호화찰옥수수전분가 쌍축형 압출성형의 원료로 직접 사용되었다. 그 액화 효과와 체류시간분포를 분석하였다. 내열성 ${\alpha}$-amylase(Bacillus licheniformis로부터 분리)를 함께 첨가하여 사용하였다. 전분액화는 환원당측정, gel permeation chromatography(GPC), 주사전자현미경을 통하여 분석하였다. 배럴온도와 수분함량이 높을수록 환원당 함량은 증가하였고, 호화전분의 경우 생전분보다 더 많은 환원당이 생성되었다. GPC에서 호화전분의 사용에 의한 저분자화 효과는 뚜렷하지 않았으나, 효소 첨가없이 압출성형하는 경우에는 일부 효과가 있는 것으로 나타났다. 주사전자현미경의 미세구조에서는 호화전분을 쓸 경우 그 표면이 더 불규칙하고 침식되는 것을 관찰할 수 있었다. 종합적으로 호화전분의 사용이 전분액화에 효과가 있음을 알 수 있었다. 체류시간분포에서는 호화전분을 원료로 할 경우 그 분산도가 커지는 것으로 나타났다. 이는 호화전분은 압출성형의 흐름이 원만하지 않은 것을 의미하였으나, 배럴온도와 수분함량을 증가시킴에 따라 그 분산도를 감소시킬 수 있음을 알 수 있었다.
고온에서 수소 분리 회수를 목적으로 silica/alumina 복합 막을 합성하였다. 막의 선택 투과 성능을 향상시키기 위해, sol-gel법에 의한 silica 및 alumina층을 중간층으로 도입하고, 그 위에 강제유동 CVD법에 의한 silica를 합성하였다. Sol-gel법에 의해 ${\alpha}$-alumina tube에 합성한 ${\gamma}$-alumina 및 silica 막은 Knudsen 확산 영역의 많은 mesopore를 포함하고 있어서 수소 선택 분리 막으로는 적합하지 못했다. 하지만, sol-gel법에 의해 합성한 silica/${\gamma}$-alumina층에 강제유동 CVD법으로 silica를 합성한 결과, 질소 투과 영역의 세공이 완전히 제거되어, 높은 수소 선택성을 가지는 복합 막이 형성되었다. 그 막은 온도에 따라 수소 투과 속도가 증가하여 $450^{\circ}C$에서 $5.57{\times}10^{-8}molm^2s^LPa^1$의 수소 투과 속도와, 9.52 kJ/mol의 활성화 에너지를 나타냈다. 분자체 효과에 의해 질소 투과가 완전히 배제되고, 수소만 선택적으로 투과되는 silica/alumina 복합막이 성공적으로 합성된다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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