• 제목/요약/키워드: $CO_2$ Absorption

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모노에탄올아민 흡수제의 열화특성 분석 (Degradation of Aqueous Monoethanolamine Absorbent)

  • 조영민;남성찬;윤여일;문성준;백일현
    • 공업화학
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    • 제21권2호
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    • pp.195-199
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    • 2010
  • 이산화탄소 포집을 위해 가장 일반적으로 이용되고 있는 방법은 알카놀아민인 모노에탄올아민(MEA) 용매를 이용한 가역적 화학흡수이다. 이러한 MEA 용매는 $CO_{2}$와 반응성이 우수한 반면 다른 흡수제에 비해 연소배가스에 포함되어 있는 이산화탄소, 산소 및 기타 산성가스들에 의한 흡수제의 성능저하, 부식 및 열화현상을 유발하는 것으로 알려져 있다. 본 연구에서는 정유공정의 스팀 리포밍공정으로부터 열화된 MEA 시료를 이용하여 연구되었다. 일반적으로 사용되는 흡수제인 MEA 용매와 열화된 용매의 성능을 비교 분석하였다. MEA 30 wt% 흡수제와 열화물(DP) 20 wt% + PZ 10 wt% 흡수제의 경우 흡수용량이 각각 $0.5365mol_{CO2}/mol_{absorbent}$$0.5939mol_{CO2}/mol_{absorbent}$로 증진제(PZ)에 의해 흡수능이 향상되었음을 확인하였다. 반면 흡수속도는 MEA 30 wt% 흡수제가 $1.1610kg_{f}/cm^2{\cdot}min$로 열화물(DP) 20 wt% + PZ 10 wt% 흡수제의 $0.5310kg_{f}/cm^2{\cdot}min$보다 높게 나타났으나, 열화물 30 wt% 단독으로 사용하였을 때 $0.3525kg_{f}/cm^2{\cdot}min$보다는 향상되었다. 따라서 적합한 증진제의 선정을 통해 열화물도 $CO_{2}$ 흡수제로서 재사용할 수 있다는 것을 확인하였다.

Effect of PEO viscoelasticity on carbon dioxide absorption in aqueous PEO solution of AMP

  • Park Sang-Wook;Choi Byoung-Sik;Lee Jae-Wook
    • Korea-Australia Rheology Journal
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    • 제17권4호
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    • pp.199-205
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    • 2005
  • Carbon dioxide was absorbed into aqueous polyethylene oxide (PEO) solution containing AMP in a flat-stirred vessel to investigate the effect of non-Newtonian rheological behavior of PEO on the rate of chemical absorption of $CO_2$, where the reaction between $CO_2$ and AMP was assumed to be a first-order reaction with respect to the molar concentration of $CO_2$ and AMP respectively. The liquid-side mass transfer coefficient, which was obtained from the dimensionless empirical equation containing the properties of viscoelasticity of the non-Newtonian liquid, was used to estimate the enhancement factor due to chemical reaction. PEO with elastic property of non-Newtonian liquid made the rate of chemical absorption of $CO_2$ accelerate compared with Newtonian liquid based on the same viscosity of the solution.

CO2 포집용 아민 흡수제에서 탄산무수화 효소가 CO2 흡수에 미치는 영향 (Effect of Carbonic Anhydrase on CO2 Absorption in Amine Solutions for CO2 Capture)

  • 이인영;곽노상
    • 대한환경공학회지
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    • 제39권11호
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    • pp.607-612
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    • 2017
  • 연소후 아민 $CO_2$ 포집공정에서 탄산수화 효소의 첨가에 따른 다양한 아민 흡수제의 $CO_2$ 흡수에 미치는 영향과 반응열을 평가하였다. 30 wt%의 MEA, AMP, DMEA, MDEA 수용액에 소의 적혈구에서 추출한 탄산무수화 효소 250 mg/L 첨가한 후 흡수속도를 분석한 결과, 모든 흡수제에서 $CO_2$ 흡수속도가 증가하였다. 특히, 1차아민인 MEA와 입체장애아민인 AMP보다는 3차아민인 DMEA와 MDEA에서 속도증진 효과가 컸다. 반응열량계를 이용하여 탄산무수화 효소 첨가후 흡수제(MEA, DMEA, MDEA)와 $CO_2$ 사이의 화학 반응 시 발생하는 반응열을 측정한 결과 효소 촉매의 첨가로 모든 흡수제의 반응열량이 낮아짐을 확인할 수 있었다. 특히, 연소후 아민 흡수제를 이용하는 이산화탄소 포집공정에 탈기 성능이 우수한 3차 아민 계열의 흡수제가 탄산무수화 효소 촉매 적용에 유리한 흡수제이며 이중 MDEA에서 효과가 가장 큼을 알 수 있었다.

탄산화에 노출된 지하구조물의 보수횟수에 따른 LCCO2 평가 (Probability-Based LCCO2 Evaluation for Undergroung Structture with Repairing Timings Exposed to Carbonation)

  • 권성준
    • 한국건설순환자원학회논문집
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    • 제5권3호
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    • pp.239-246
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    • 2017
  • 콘크리트 구조물은 목표내구수명동안 초기의 시공에 따른 내구수명과 보수를 통한 내구수명 확보를 통하여 성능을 유지한다. 결정론적인 방법에서는 내구한계에 이르면 보수횟수에 따라서 경비 및 탄소량이 계단식으로 증가하지만, 확률론적인 방법을 이용할 경우, 보수 경비와 탄소량을 연속적으로 도출할 수 있으며, $CO_2$의 흡착을 고려할 경우, 더욱 탄소량을 감축시킬 수 있다. 본 연구에서는 탄산화에 노출된 지하구조물에 대하여 결정론 및 확률론적인 방법을 배경으로 보수시기와 사용기간에 따른 흡착/발생 $CO_2$량을 평가하였다. 탄산화 깊이에 따른 $CO_2$흡착을 고려한 해석은 초기시공 및 보수재의 내구수명의 증가에 따라 탄소저감에 매우 효과적임을 나타내었다. 또한 초기 시공재료 및 보수재의 내구수명 변동성을 정의할 수 있다면, 확률론적 기법에서는 보수횟수를 감소시킬 수 있으므로 경비 및 $CO_2$저감에 효과적인 기법이 될 수 있다.

Effect of elasticity of aqueous colloidal silica solution on chemical absorption of carbon dioxide with 2-amino-2-methyl-1-propanol

  • Park, Sang-Wook;Choi, Byoung-Sik;Lee, Jae-Wook
    • Korea-Australia Rheology Journal
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    • 제18권3호
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    • pp.133-141
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    • 2006
  • Carbon dioxide was absorbed into the aqueous nanometer sized colloidal silica solution of 0-31 wt% and 2-amino-2-methyl-1-propanol of $0-2kmol/m^3$ in a flat-stirred vessel with the impeller of various sizes and speeds at $25^{\circ}C$ and 0.101 MPa to measure the absorption rate of $CO_2$. The volumetric liquid-side mass transfer coefficient$(k_La)\;of\;CO_2$ was used to obtain the empirical correlation formula containing the rheological behavior of the aqueous colloidal silica solution. Reduction of the measured $k_La$ was explained by the viscoelastic properties of the aqueous colloidal silica solution. The theoretical value of the absorption rate of $CO_2$ was estimated from the model based on the film theory accompanied by chemical reaction and compared with the measured value.

금속 나노입자를 이용한 이산화탄소 흡수 속도 촉진 (Enhancement of carbon dioxide absorption rate with metal nano particles)

  • 최영주,;윤민혜;박기태;김인호;정순관
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제16권10호
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    • pp.6439-6444
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    • 2015
  • 지구온난화 방지를 위해 이산화탄소를 제거하는 다양한 방법 중 이산화탄소 포집 및 저장 기술이 가장 유망한 기술로 부각되고 있다. 이산화탄소 포집 및 저장기술이 상용화되기 위해서는 저가의 효율적인 흡수제 개발이 필수적이다. 본 연구에서는 금속 나노입자를 이용하여 이산화탄소 흡수속도를 촉진하는 연구를 수행하였다. 코발트, 아연, 니켈의 세 가지 금속나노입자를 합성하였으며 나노입자 합성 방법 중 습식법과 건식법에 의한 영향을 비교 분석하였다. pH 변화를 이용한 이산화탄소 흡수 속도 측정 결과 습식법으로 제조한 니켈 금속나노입자가 가장 우수한 이산화탄소 흡수 속도 촉진효과를 보였다. 금속 나노입자를 이산화탄소 포집공정에 적용할 경우 흡수탑의 크기를 작게 하여 경제적인 공정 구현이 도움이 될 것으로 기대된다.

Co 불순물을 첨가한 HgGa2S2 단결정의 광흡수 특성

  • 김남오;김형곤;김병철;민완기;전형석;신석두;방태환
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2004년도 학술대회 논문집 전문대학교육위원
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    • pp.55-57
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    • 2004
  • $HgGa_{2}S_{4}Co^{2+}$ single crystal were grown by the chemical transport reaction(CTR) method. In the optical absorption spectrum of the $HgGa_{2}S_{4}Co^{2+}$ single crystal measured at 298K, three groups of impurity optical absorption peaks consisting of three peaks, respectively, were observed at 673nm, 734nm, and 760nm, 1621nm, 1654nm, and 1734nm, and 2544nm, 2650nm, and 2678nm. At 10K, the three peaks(673nm, 734nm, and 760nm) of the first group were split to be twelve peaks. These impurity optical absorption peaks are assigned to be due to the electronic transitions between the split energy levels of $Co^{2+}$ sited in the $S_4$ symmetry point.

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암모니아수 흡수제를 이용한 이산화탄소 제거 공정에서 침전생성이 조업영역에 미치는 영향 (Effect of Precipitation on Operation Range of the CO2 Capture Process using Ammonia Water Absorbent)

  • 유정균;박호석;홍원희;박종기;김종남
    • Korean Chemical Engineering Research
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    • 제45권3호
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    • pp.258-263
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    • 2007
  • 배가스 이산화탄소 처리를 위한 화학적 흡수공정의 새로운 흡수제로서 암모니아수의 적용 가능성을 고찰하였다. 이산화탄소 흡수용량과 침전 발생의 관점에서 적합한 암모니아수 흡수제 농도와 $CO_2$ 부하(loading, $molCO_2/molNH_3$)를 결정하였다. 이를 위하여 전해액에 대한 Pitzer 모델을 이용하여 암모니아 흡수제 농도에 따른 흡수용량과 침전 발생여부를 계산하였다. $5\;molNH_3/kgH_2O$ 이상의 암모니아수 흡수제를 사용하여 기존 아민류 흡수제 이상의 흡수용량은 얻을 수 있었다. 각 암모니아 흡수제 농도에서 $NH_4HCO_3$ 침전의 발생으로 인하여 조업이 제약되는 $CO_2$ 부하를 구하였다. $5{\sim}14\;molNH_3/kgH_2O$의 암모니아 흡수제는 293, 313 K에서 $CO_2$ 부하 0.5 이상에서 침전이 발행하였다. 침전 생성 $CO_2$ 부하값 이하로 흡수탑을 조업함으로써 고농도 암모니아 흡수제가 배가스 $CO_2$ 처리 공정에 사용될 수 있음을 알 수 있었다. 흡수용량과 침전발생을 고려하여 배가스 이산화탄소 처리를 위한 흡수제 최적온도는 암모니아수 농도에 따라 297~312 K이었다.

QUANTIFYING DARK GAS

  • LI, DI;XU, DUO;HEILES, CARL;PAN, ZHICHEN;TANG, NINGYU
    • 천문학논총
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    • 제30권2호
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    • pp.75-78
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    • 2015
  • A growing body of evidence has been supporting the existence of so-called "dark molecular gas" (DMG), which is invisible in the most common tracer of molecular gas, i.e., CO rotational emission. DMG is believed to be the main gas component of the intermediate extinction region from Av~0.05-2, roughly corresponding to the self-shielding threshold of $H_2$ and $^{13}CO$. To quantify DMG relative to $H{\small{I}}$ and CO, we are pursuing three observational techniques; $H{\small{I}}$ self-absorption, OH absorption, and THz $C^+$ emission. In this paper, we focus on preliminary results from a CO and OH absorption survey of DMG candidates. Our analysis shows that the OH excitation temperature is close to that of the Galactic continuum background and that OH is a good DMG tracer co-existing with molecular hydrogen in regions without CO. Through systematic "absorption mapping" by the Square Kilometer Array (SKA) and ALMA, we will have unprecedented, comprehensive knowledge of the ISM components including DMG in terms of their temperature and density, which will impact our understanding of galaxy evolution and star formation profoundly.

$Mg_{0.16}Zn_{0.84}Te:Co $단결정 성장과 광흡수 특성 (Crystal growth and optical absorption of $Mg_{0.16}Zn_{0.84}Te:Co $ single crystal)

  • 정상조
    • 한국결정성장학회지
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    • 제7권4호
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    • pp.548-554
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    • 1997
  • 수직 Bridgman방법으로 $Mg_{0.18}Zn_{0.84}$Te:Co(Co:0.01 mole%)단결정을 성장시켰다. 성장된 단결정의 결정구조와 광흡수 spectra를 연구하였다. X 선 회절무늬로부터 성장된 단결정의 구조는 cubic구조이었고 격자상수 a=6.1422 $\AA$이었다. 광흡수 측정결과 $Co^{2+}$ 이온에 기인된 $A-band:^4A_2(^4F){\to}^4T_2(^4F),\; B-band:^4A_2(^4F){\to}^4T_1(^4F), C- band:^4A_2(^4F){\to}^4T_1(^4P)$의 intracenter transition과, 흡수단 근처의 charge transfer에 의한 photoionization transition에 관계된 D-band를 550-770 nm의 파장영역에서 관측하였다. 또한 결정장 이론에 의해 결정매개변수(Dq)와 Racah parameter(B)를 결정하였다.

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