• 제목/요약/키워드: subcritical

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Optimization of operating parameters to remove and recover crude oil from contaminated soil using subcritical water extraction process

  • Taki, Golam;Islam, Mohammad Nazrul;Park, Seong-Jae;Park, Jeong-Hun
    • Environmental Engineering Research
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    • 제23권2호
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    • pp.175-180
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    • 2018
  • Box-Behnken Design (BBD) under response surface methodology (RSM) was implemented to optimization the operating parameters and assess the removal and recovery efficiencies of crude oil from contaminated soil using subcritical water extraction. The effects of temperature, extraction time and water flow rate were explored, and the results indicate that temperature has a great impact on crude oil removal and recovery. The correlation coefficients for oil removal ($R^2=0.74$) and recovery ($R^2=0.98$) suggest that the proposed quadratic model is useful. When setting the target removal and recovery (>99%), BBD-RSM determined the optimum condition to be a temperature of $250^{\circ}C$, extraction time of 120 min, and water flow rate of 1 mL/min. An experiment was carried out to confirm the results, with removal and recovery efficiencies of 99.69% and 87.33%, respectively. This result indicates that BBD is a suitable method to optimize the process variables for crude oil removal and recovery from contaminated soil.

아임계와 초임계유체로써 폐타이어 분해와 추출에 미치는 용매의 영향 (Effect of Solvents as Subcritical and Supercritical Fluid on Decomposition and Extraction of Used Automotive Tire)

  • 강원석;나대엽;김인실;한성범;박판욱
    • Elastomers and Composites
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    • 제34권3호
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    • pp.239-246
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    • 1999
  • 폐타이어에서 보강실과 고무로 배합된 부분(side wall)을 아임계와 초임계 상태의 세가지 용매, 물, 28% 암모니아수, 암모니아를 사용하여 용매의 분해와 추출능을 비교하였다. 6mm 입방체로 만든 폐타이어의 초임계물에 의한 분해와 추출속도는 140 kJ/mol의 활성화에너지를 갖는 1차 속도식을 잘 만족하였다. 초임계상태에서 28% 암모니아용액은 압력이 감소할수록 초기추출에서 초임계물보다 추출능이 높게 나타났다. 이 현상은 초임계물에 용해되어 있는 암모니아의 영향 때문이라고 추측된다.

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흐름식 아임계수에 의한 경유오염토양의 정화 (Remediation of Diesel Contaminated Soil Using Flowing Subcritical Water)

  • 이광춘;정선국;정선용;조영태;박정훈
    • 한국지하수토양환경학회지:지하수토양환경
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    • 제16권3호
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    • pp.10-16
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    • 2011
  • The experimental studies for remediation of diesel contaminated soils were performed using subcritical water in laboratory scale. Contaminated soils from industrial area and artificially contaminated soils were utilized for soil remediation. Experimental system was composed for subcritical water to flow upward through the soil packed column for extracting contaminants. 10 g of contaminated soil was packed into the column and water flow rate was 2 mL/min. To evaluate the effects of temperature, pressure and treatment time on the removal efficiency, temperature was changed from 100$^{\circ}C$ to 350$^{\circ}C$, pressure from 50 bar to 220 bar and treatment time at the predetermined temperature from 0 min to 120 min. The purification efficiency increased as temperature increased. However, the effect of pressure and treatment time was low. Temperature 250$^{\circ}C$, pressure 50 bar and treatment time 30 min were selected for optimal operating condition for this study.

Stability of Antioxidant Properties and Essential Amino Acids in Squid Viscera Hydrolysate Produced using Subcritical Water

  • Kim, Ryoung-Hee;Asaduzzaman, A.K.M.;You, Chi-Hong;Chun, Byung-Soo
    • Fisheries and Aquatic Sciences
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    • 제16권2호
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    • pp.71-78
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    • 2013
  • Subcritical water hydrolysis was carried out in a batch reactor to produce valuable materials, such as low-molecular weight (MW) peptides and essential amino acids with antioxidant properties, from heat-dried squid viscera. Hydrolysis of squid viscera was performed at 160 to $280^{\circ}C$ for 3 min. The yield was increased by increasing the temperature and pressure, while the protein content of squid viscera hydrolysate decreased with increasing temperature. Low-MW peptides were detected in all hydrolysates by sodium dodecyl sulfate polyacrylamide gel electrophoresis. The highest yields of free and structural amino acids in heat-dried squid viscera hydrolysate were at $160^{\circ}C$ and were $411.95{\pm}1.15$ and $346.62{\pm}1.25$ mg/100 g, respectively. All essential amino acids were detected in viscera hydrolysates; leucine was the most abundant. Antioxidant activities of hydrolysates were highest at $220^{\circ}C$. Greater than $98{\pm}0.26%$ of the ABTS antioxidant activity was retained in hydrolysates after long-term heat treatment.

개수로에서의 상류-사류 천이영역에 대한 부정류 해석 (Unsteady Flow Analysis through the Subcritical-Supercritical Transition Region)

  • 한건연;박재홍;이종태
    • 물과 미래
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    • 제27권2호
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    • pp.85-96
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    • 1994
  • 자연하천의 부정류에 Preissmann 기법을 적용시 나타나는 수치 불안정성의 원인을 규명하고 불안정성을 극복하기 위한 적절한 대책을 제시하였다. 주된 불안정성의 원인으로는 천이류, 하도단면의 급격한 변화, 부적절한 조도계수, 계산시간 및 거리간격, 급격하게 증가하는 유입수문곡선, 그리고 마른 하상 등이다. 이런 불안정성의 주된 원인은 천이류의 발생과 관계가 있으며 상류-사류가 공존하는 자연 하도에서 천이류를 해석할 수 있는 모형을 제안하였다. 가상하도를 통하여 모의 수치실험을 수행한 결과 전하도구간에 대하여 안정성있게 수렴하고 있었으며, 일관성있는 유량, 수위자료를 얻을 수 있었다. 본 연구의 모형은 앞으로 실제 하천자료를 통해 적용성의 검증이 이루어진다면 천이류로 발생하는 수치계산의 어려움의 해결에 기여할 수 있다고 판단된다.

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아임계수 가수분해를 통한 돈지로부터 지방산 생산의 최적화 (Optimization of Fatty Acids Production from Lard via Subcritical Water-Mediated Hydrolysis)

  • 류재훈;신희용
    • Korean Chemical Engineering Research
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    • 제53권2호
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    • pp.199-204
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    • 2015
  • 지방산 생산을 위한 돈지의 아임계수 가수분해 공정을 최적화하기 위하여 17-run 중심합성법(central composite design)에 기초한 반응표면법(response surface methodology)이 사용되었다. 반응 온도, 오일 대비 물의 몰 비, 반응 시간과 같은 변수 및 이들의 상관관계가 지방산 함량에 미치는 영향을 조사하였으며, 지방산 함량을 예측하기 위하여 2차 다항 회귀방정식이 제안되었다. 최대 지방산 함량을 얻을 수 있는 반응 조건은 $288.5^{\circ}C$, 39.5몰 비, 29.5분이었으며, 이 조건에서의 예측 및 실제 지방산 함량은 각각 97.06% 및 96.99%였다.

Applied Koopmanistic interpretation of subcritical prism wake physics using the dynamic mode decomposition

  • Cruz Y. Li;Xisheng Lin;Gang Hu;Lei Zhou;Tim K.T. Tse;Yunfei Fu
    • Wind and Structures
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    • 제37권3호
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    • pp.191-209
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    • 2023
  • This work investigates the subcritical free-shear prism wake at Re=22,000 by the Koopman analysis using the Dynamic Mode Decomposition (DMD) algorithm. The Koopman model linearized nonlinearities in the stochastic, homogeneous anisotropic turbulent wake, generating temporally orthogonal eigen tuples that carry meaningful, coherent structures. Phenomenological analysis of dominant modes revealed their physical interpretations: Mode 1 renders the mean-field dynamics, Modes 2 describes the roll-up of the Strouhal vortex, Mode 3 describes the Bloor-Gerrard vortex resulting from the Kelvin-Helmholtz instability inside shear layers, its superposition onto the Strouhal vortex, and the concurrent flow entrainment, Modes 6 and 10 describe the low-frequency shedding of turbulent separation bubbles (TSBs) and turbulence production, respectively, which contribute to the beating phenomenon in the lift time history and the flapping motion of shear layers, Modes 4, 5, 7, 8, and 9 are the relatively trivial harmonic excitations. This work demonstrates the Koopman analysis' ability to provide insights into free-shear flows. Its success in subcritical turbulence also serves as an excellent reference for applications in other nonlinear, stochastic systems.

A practical subcritical rod worth measurement technique based on the improved neutron source multiplication method

  • Jiahe Bai;Chenghui Wan;Ser Gi Hong;Hongchun Wu
    • Nuclear Engineering and Technology
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    • 제56권4호
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    • pp.1398-1406
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    • 2024
  • The control rod worth is a key safety parameter required to be measured in commercial pressurized water reactors (PWRs). Conventionally, the control rod worth is measured after reaching the critical state, which occupies the considerable time in the zero-power physics test. In this study, an efficient control-rod worth measurement technique has been proposed based on the improved neutron-source multiplication method, which can be implemented with the source-range detector count rates in the subcritical states. Moreover, the noise reduction technique has been adopted to smooth the large fluctuation existing in the original signals. In order to verify the engineering performance of the proposed measurement technique, the measured source-range detector count rates during the rod withdrawal process before reaching critical state in a CNP1000 reactor have been employed. It demonstrated that almost all estimated results of control rod worth satisfy the engineering acceptance criteria, except one control rod with the relative difference over 10 %, which indicates the capability of the proposed method in estimating control rod worth.

아임계수 추출 기술을 이용한 당귀 추출물의 유효성분 및 산화방지 평가 (Antioxidant activities of phenolic compounds from Angelica gigas Nakai extract using subcritical water)

  • 고민정;이정현;남화현;정명수
    • 한국식품과학회지
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    • 제49권1호
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    • pp.44-49
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    • 2017
  • 아임계수 추출 기술을 이용하여 참당귀로부터 데쿠신, 노다케닌을 추출하고 HPLC, HPLC-ESI/MS를 이용하여 추출조건에 따른 유효성분을 정성 및 정량적으로 비교 분석하였다. 추출결과, 데쿠신과 노다케닌의 추출함량은 아임계수 추출법과 비교하여 열수 추출 방법을 이용하는 것이 약간 많거나 유사하였지만, 추출 시간은 아임계수 추출법이 5-10분 이내로 매우 빠르게 추출할 수 있는 장점이 있다. 그리고 총 페놀함량, 총 플라보노이드 함량은 아임계수 추출법이 우수하게 많이 추출됨을 확인 할 수 있었고, DPPH, ABTS 라디칼 소거능을 이용한 산화방지 효과도 아임계수 추출법이 우수하였다. 특히, 아임계수 추출 조건인 추출 온도와 추출 시간이 증가할수록 총 페놀함량 및 총 플라보노이드 함량, 그리고 산화방지 효과 또한 점차적으로 증가하는 경향을 나타내었고 높은 상관관계를 보였다. 이는 오직 물만을 사용하여 유효성분을 추출하는 친환경적이며 안전하고 독성이 없는 아임계수 추출의 잠재성과 우수성을 확인한 결과이며, 다양한 한약재뿐만 아니라 다른 식품 추출 산업에 응용하여 사용될 수 있을 것이다.

아임계수 추출에서 6-gingerol의 6-shogaol 전환을 위한 생강 건조 조건 최적화 (Optimization of drying conditions for the conversion of 6-gingerol to 6-shogaol under subcritical water extraction from ginger)

  • 고민정;남화현;정명수
    • 한국식품과학회지
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    • 제51권5호
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    • pp.447-451
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    • 2019
  • 건조한 생강을 아임계수 추출 기술을 이용하여 6-gingerol, 6-shogaol을 추출하고 유효성분의 추출 효율과 영향을 비교 분석하였다. 추출 결과, 건조를 할 경우, 건조 조건에 따라 6-shogaol이 증가하기도 했으나 극한 조건으로 건조하여 생강의 수분함량이 매우 낮아질 경우, 오히려 생강 조직 사이의 공간이 감소하고 그로 인한 추출 용매의 mass transfer가 낮아져 6-gingerol과 6-shogaol 함량은 모두 감소하였다. 또한 비교적 높은 온도인 60, $80^{\circ}C$에서 4시간의 건조를 시킬 경우, 6-shogaol은 열분해가 되었다. 결과적으로 생강의 $60^{\circ}C$, 2시간이 가장 적절한 건조 조건이었다. 특히, 생강의 건조 조건과 유효성분의 추출 경향은 높은 상관관계를 나타내었다. 이는 오직 물만을 사용하여 유효성분을 추출하는 친환경적이며 안전하고 독성이 없는 아임계수 추출 방법이 최적화된 생강 시료의 건조 조건에서 6-shogaol의 유효성분을 선택적으로 추출할 수 있는 잠재성과 우수성을 확인한 결과이며, 다양한 식물에서 유효성분을 추출하거나 가공하는 식품 산업에 응용하여 사용될 수 있을 것이다.