• 제목/요약/키워드: sorbents

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황화수소 제거를 위한 망간계 탈황제의 물리적 특성과 황화반응 속도 (Physical Properties and Sulfidation Kinetics of Mn-Based Sorbent for Hydrogen Sulfide Removal)

  • 오광중;손병현;최은화;이강우
    • 대한환경공학회지
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    • 제22권11호
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    • pp.2067-2076
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    • 2000
  • 모사 고온석탄가스로부터 황화수소를 제거하기 위해 망간계 탈황제(MT, MFT)에 대한 실험을 수행하였다. 망간계 탈황제의 황화수소 제거효율과 탈황제의 물리적 특성을 파악하기 위해 각각 고정층 반응기와 attrition tester를 사용하여 실험하였다. 마멸저항에 대한 실험결과, 벤토나이트를 5% 함유한 탈황제가 2%를 함유한 탈황제보다 마멸저항이 컸으며 또한 경화온도가 높을수록 마멸저항이 큰 것으로 나타났다. 반응온도, 황화수소농도, 그리고 공간속도가 황화수소 제거효율에 미치는 영향을 조사한 결과, MT와 MFT 탈황제 모두 $450^{\circ}C$에서는 황화수소를 5,100ppmv에서 20ppmv까지 제거할 수 있었고, $550{\sim}650^{\circ}C$에서는30~65ppmv까지 제거할 수 있었으며, 공간속도가 증가함에 따라 파과시간은 감소하였다.

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Identification of Tetrachloroethylene Sorption Behaviors in Natural Sorbents Via Sorption Models

  • Al Masud, Md Abdullah;Choi, Jiyeon;Shin, Won Sik
    • 한국지하수토양환경학회지:지하수토양환경
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    • 제27권6호
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    • pp.47-57
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    • 2022
  • A number of different methods have been used for modeling the sorption of volatile organic chlorinated compounds such as tetrachloroethylene/perchloroethylene (PCE). In this study, PCE was adsorbed in several natural sorbents, i.e., Pahokee peat, vermicompost, BionSoil®, and natural soil, in the batch experiments. Several sorption models such as linear, Freundlich, solubility-normalized Freundlich model, and Polanyi-Manes model (PMM) were used to analyze sorption isotherms. The relationship between sorption model parameters, organic carbon content (foc), and elemental C/N ratio was studied. The organic carbon normalized partition coefficient values (log Koc = 1.50-3.13) in four different sorbents were less than the logarithm of the octanol-water partition coefficient (log Kow = 3.40) of PCE due to high organic carbon contents. The log Koc decreased linearly with log foc and log C/N ratio, but increased linearly with log O/C, log H/C, and log (N+O)/C ratio. Both log KF,oc or log KF,oc decreased linearly with log foc (R2 = 0.88-0.92) and log C/N ratio (R2 = 0.57-0.76), but increased linearly with log (N+O)/C (R2 = 0.93-0.95). The log qmax,oc decreased linearly as log foc and log C/N increased, whereas it increased with log O/C, log H/C and log (N+O)/C ratios. The log qmax,oc increased linearly with (N+O)/C indicating a strong dependence of qmax,oc on the polarity index. The results showed that PCE sorption behaviors were strongly correlated with the physicochemical properties of soil organic matter (SOM).

복잡한 혼합 유기오염물의 거동 예측을 위한 실용적인 오염물 집략화 모델링 기법 개발 (Development of Practical Lumped Contaminant Modeling Approach for Fate and Transport of Complex Organic Mixtures)

  • 주진철;송호면
    • 한국지하수토양환경학회지:지하수토양환경
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    • 제14권5호
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    • pp.18-28
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    • 2009
  • 다양한 물리화학적 특성을 지닌 12개의 유기오염물이 저표면적의 무기물 지반 수착제로 수착 시 12개의 유기오염물을 적은 수의 pseudocompound로 집략화하는 접근법(lumped approach)의 타당성과 정확성을 평가하였다. 집략화 접근법은 복잡한 혼합 유기오염물의 수착 거동을 근거로 통계적인 처리방법인 집략분석(cluster analysis)을 통해 개발되었다. 집략화 접근법을 이용해 수용액상에서 복잡한 혼합 유기오염물이 친수성 무기물로 수착 시 감소된 수의 집략화된 오염물(pseudocompound)과 집략화된 오염물의 수착 매개변수($K_f$, n)를 이용하여 복잡한 혼합 유기오염물의 수착을 설명할 수 있었다. 또한, 실험을 수행하지 않고(a priori) 복잡한 혼합 유기오염물 내 각 유기오염물의 특성(${\gamma_w}^{sat}$)을 근거로 pseudocompound를 예측할 수 있었다. 따라서 집략화 접근법은 복잡한 혼합 유기오염물의 수착거동을 단순화하여 반응관련 매개변수 산출에 필요한 시간과 비용을 감소시켜주고 통계적으로 정확성이 동일한 범위 내의 실용적인 수착 결과를 제공해 줄 수 있다. 향후 더 많은 반응 인자소결합크기, 수착제 내 반응 지점 수 및 반응성 그룹 등)를 고려한 다중회귀분석(multiple regression analysis)을 통해 집략화 접근법(lumped approach)의 정확도를 높일 필요가 있다고 판단된다.

석탄가스화기, F-T 공정, 건식탈황공정이 통합된 0.3 배럴/일 규모 석탄액화(CTL) 공정에서 고온, 고압 연속운전에서 아연계 탈황제의 탈황 성능 파악 (Study on desulfurization performance of Zn-based solid sorbents at high temperature and pressure in the 0.3 bbl/d CTL(Coal-to-Liquid) process integrated with coal gasifier, F-T process and hot gas desulfurization process)

  • 박영철;조성호;진경태;이승용;이창근
    • 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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    • 한국신재생에너지학회 2010년도 춘계학술대회 초록집
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    • pp.107.2-107.2
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    • 2010
  • 고온건식탈황기술은 고온고압에서 석탄가스에 함유된 황화합물을 제거하는 기술로 석탄가스화에 의해 생성된 고온의 석탄가스의 열손실을 최소화하여 열효율이 높은 기술이다. 본 연구에서는 석탄으로부터 합성원유를 생산하는 0.3 배럴/일 규모 석탄액화(CTL)공정의 연계운전을 통하여 건식탈황공정의 성능을 평가하였다. 0.3 배럴/일 규모 석탄액화공정은 석탄가스화기, 건식탈황공정, 액화공정으로 구성되어 있으며 30 atm의 고압에서 운전된다. 건식탈황공정은 석탄가스화기와 액화공정 사이에 위치하여 석탄가스화로부터 생성된 석탄가스에 함유된 황화합물을 아연계 건식탈황제에 의해 제거한 후 액화반응기로 공급하여 황화합물에 의한 촉매의 피독을 막아주는 역할을 수행한다. 본 연구에서는 기존에 개발된 두 개의 기포유동층 반응기로 구성된 탈황장치를 30 atm에서 운전이 가능하도록 수정/보완하여 실제 운전압력인 30 atm의 고압에서 연속운전을 수행하였다. 실험 결과 탈황효율은 99% 이상이며 탈황반응기 출구 황화합물의 농도는 1 ppmv 이하로 유지하였다.

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고체상추출법과 HPLC/MSD/FLD를 이용한 수질중의 페놀 분석 (Determination of phenol using solid-phase extraction and HPLC/MSD/FLD in water)

  • 이태준;박근영;표동진
    • 분석과학
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    • 제28권6호
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    • pp.370-376
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    • 2015
  • Priority pollutant이며 페놀성화합물의 전구체인 페놀을 고체상추출법을 이용하여 추출 정제하여 형광검출기와 질량분석기가 각각 장착된 고속액체크로마토그래프를 이용하여 분석하는 방법을 설정하여 보았다. 고체상추출은 고분자성물질이 충진된 Oasis HLB cartridge를 이용하여 최적의 조건을 확립하였으며 이때의 평균회수율은 87.0% 이었다. 형광검출기를 이용한 경우가 질량분석기를 이용한 경우보다 검출한계가 낮았으나 선택성의 측면에서 질량분석기가 우수하였다.

Modeling and Characterization of Steam-Activated Carbons Developed from Cotton Stalks

  • Youssef, A.M.;Hassan, A.F.;Safan, M.
    • Carbon letters
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    • 제14권1호
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    • pp.14-21
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    • 2013
  • Physically and chemically activated carbons (ACs) exhibited high adsorption capacities for organic and inorganic pollutants compared with other adsorbents due to their expanded surface areas and wide pore volume distribution. In this work, seven steam-ACs with different burn-off have been prepared from cotton stalks. The textural properties of these sorbents were determined using nitrogen adsorption at $-196^{\circ}C$. The chemistry of the surface of the present sorbents was characterized by determining the surface functional C-O groups using Fourier transform infrared spectroscopy, surface pH, $pH_{pzc}$, and Boehm's acid-base neutralization method. The textural properties and the morphology of the sorbent surface depend on the percentage of burn-off. The surface acidity and surface basicity are related to the burn-off percentage. A theoretical model was developed to find a mathematical expression that relates the % burn-off to ash content, surface area, and mean pore radius. Also, the chemistry of the carbon surface is related to the % burn-off. A mathematical expression was proposed where % burn-off was taken as an independent factor and the other variable as a dependent factor. This expression allows the choice of the value of % burn-off with required steam-AC properties.

석탄가스에 함유된 $H_2O/H_2S$ 농도가 유동층반응기에서 아연계 건식탈황제의 성능에 미치는 영향 (The Effect of $H_2O/H_2S$ Concentration in the Coal Gas on the Desulfurization Performance of Zn-Based Sorbents in a Fluidized-Bed Reactor)

  • 박영철;조성호;진경태;이승용;이창근
    • 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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    • 한국신재생에너지학회 2009년도 춘계학술대회 논문집
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    • pp.871-872
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    • 2009
  • 본 연구에서는 석탄가스에 함유된 $H_2O/H_2S$ 농도변화에 따른 세가지 종류의 아연계 탈황제의 반응성능을 회분식 유동층반응기에서 분석하였다. 가스화에서 생성되는 가스의 조성은 모사가스를 이용하여 입구의 $H_2O$$H_2S$ 농도를 변화시켜 실험을 수행하였다. $H_2O$의 농도는 5%부터 30%까지 $H_2S$의 농도는 0.5%에서 2%로 변화시켜 탈황성능을 분석하였다. 실험 결과 $H_2O$의 농도가 증가할수록 탈황성능이 감소하였다. 입구의 $H_2S$ 농도가 증가할수록 탈황반응기 후단의 $H_2S$ 농도 역시 증가하였으나, 탈황성능은 최저 99.5%로 건식탈황제를 이용하여 99% 이상의 $H_2S$ 제거 성능을 보이는 것을 확인하였다.

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