• 한국연소학회:학술대회논문집
• /
• 한국연소학회 제26회 KOSCO SYMPOSIUM 논문집
• /
• pp.129-136
• /
• 2003

Numerical study with momentum-balanced boundary conditions has been conducted to grasp chemical effects of added $CO_{2}$ and $H_{2}O$ to fuel- and oxidizer-sides on flame structure and NO emission behavior in $CH_{4}$/Air counterflow diffusion flames. The dilution with $H_{2}O$ results in significantly higher flame temperatures and NO emission, but dilution with $CO_{2}$ has much more chemical effects than that with $H_{2}O$. Maximum reaction rate of principal chain branching reaction due to chemical effects decreases with added $CO_{2}$. but increases with added $H_{2}O$. The NO emission behavior is closely related to the production rate of OH, CH and N. The OH radical production rate increases with added $H_{2}O$ but those of CH, N decrease. On the other hand the production rates of OR CH and N decrease with added $CO_{2}$. It is found that NO emission behavior is considerably affected by chemical effects of added $CO_{2}$ and $H_{2}O$.

• Korean Chemical Engineering Research
• /
• 제50권5호
• /
• pp.802-807
• /
• 2012

본 연구에서는 메탄으로부터 합성가스를 만드는 자열 개질(Autothermal reforming)반응 특성을 Ni (15 wt%)-Ru (1 wt%)/$Al_2O_3$-MgO 금속모노리스 촉매체와 전기 발열식 촉매를 사용하여 조사하였다. 자체 가동 형 반응기는 자열 개질 반응기에 $700^{\circ}C$ 반응물을 공급하는데 걸리는 start-up 시간이 2분 이내였다. 반응물의 $O_2/CH_4$와 $H_2O/CH_4$ 비가 메탄의 전환율과 반응기의 온도 분포에 미치는 영향은 매우 크다. 반응기의 온도는 $H_2O/CH_4$ 비가 감소할수록 흡열반응에서 발열반응으로 전환되어 증가한다. 또한 $H_2O/CH_4$ 비가 증가함에 따라 수성가스화 전이반응에 의하여 생성물 중에 $CO_2$양이 증가한다. $GHSV=10,000\;h^{-1}$, 반응물 조성($H_2O/CH_4=0.6$과 $O_2/CH_4=0.5$)의 자열 개질반응에서, 97%의 메탄의 전환율을 얻었으며, 반응기의 온도는 $600^{\circ}C$로 유지되었다. 이 반응조건에서 170 cc 금속모노리스 촉매체를 충진한 반응기에서 자열개질 반응으로 생성된 최대 합성가스의 유량은 $0.94\;Nm^3/h$ 이었다.

• Bulletin of the Korean Chemical Society
• /
• 제16권7호
• /
• pp.634-641
• /
• 1995

The metal-carbon σ-bond cluster complexes 1-Mn(CO)5-2-R-1,2-C2B10H10 (R=CH3 Ia, C6H5 Ib) have been prepared in good yields from readily available carboranyl lithium complexes, 1-Li+-2-R-1,2-C2B10H10- (R=CH3, C6H5), by direct reaction with (CO)5MnBr. These manganese metal complexes are rapidly converted to the corresponding manganese metal carbene complexes, 1-[(CO)4Mn=C(OCH3)(CH3)]-2-R-1,2-C2B10H10 (R=CH3 IIIa, C6H5 IIIb), via alkylation with methyllithium followed by O-methylation with CF3SO3CH3. The crystal structure of IIIb was determined by X-ray diffraction. Thus, complex IIIb crystallizes in the orthorhombic space group P212121 with cell parameters a=15.5537(5), b=19.0697(5), c=7.4286(3) Å, V=2203.4(1) Å3, and Z=4. Of the reflections measured a total of 3805 unique reflections with F2>3σ(F2) was used during subsequent structure refinement. Refinement converged to R1=0.053 and R2=0.091. Structural studies showed that the manganese atom had a slightly distorted pseudo-octahedral configuration about the metal center with the carbene and ortho-carborane occupying the equatorial plane cis-orientation to each other.

• Korean Chemical Engineering Research
• /
• 제47권6호
• /
• pp.700-704
• /
• 2009

GTL(gas-to-liquid) 합성유 제조용 SCR(steam carbon dioxide reforming) 공정의 시뮬레이션 연구를 수행하였다. 온도 및 $CH_4/steam/CO_2$ 반응물 비와 같은 변수를 바꾸어 가면서 SCR 공정을 위한 최적 운전조건을 살펴보았다. 공정 시뮬레이션을 위해 Aspen Plus를 사용하였다. 또한 정상상태 가정하의 열역학적 물성치 계산을 위해 Aspen Plus의 RSK (Redlich-Kwong-Soave) 상태방정식을 사용하였다. FT 공정을 위한$H_2/CO$ 비, $CH_4$ 전환율, $CO_2$ 전환율을 살펴봄으로써 최적의 온도와 최적의 반응물 비를 결정하였다. 시뮬레이션 결과, SCR reformer 촉매층 출구 최적온도는 상압에서 $850^{\circ}C$ 였으며, 이 온도에서 $CH_4$ 전환율은 99%, $CO_2$ 전환율은 49%로 계산되었고, $CH_4/steam/CO_2$ 최적 반응물 비율은 1.0/1.6/0.7로 나타났다.

• 한국축산시설환경학회지
• /
• 제18권3호
• /
• pp.145-150
• /
• 2012

한우 깔짚 더미에서 배출되는 $CH_4$의 일별 배출량은 측정 시작일의 273.013 ${\mu}g\;m^{-2}\;s^{-1}$ (SE : ${\pm}1.047{\mu}g\;m^{-2}s^{-1}$)을 최대로 하여 점차 감소하여 측정 마지막 일에는 2.309 ${\mu}g\;m^{-2}\;s^{-1}$ (SE : ${\pm}0.061{\mu}g\;m^{-2}\;s^{-1}$)이었다. $N_2O$의 일별 배출량은 $CH_4$의 배출량과 달리 측정 시작일에는 0.267 ${\mu}g\;m^{-2}\;s^{-1}$ (SE : ${\pm}0.018{\mu}g\;m^{-2}\;s^{-1}$)로 미미하였으나 시간이 지남에 따라 지수적으로 증가하여 시험 시작 후 43일째에 3.596 ${\mu}g\;m^{-2}\;s^{-1}$ (SE : ${\pm}0.454{\mu}g\;m^{-2}\;s^{-1}$)로 최대를 기록한 후 서서히 감소하여 마지막 일에는 1.888 ${\mu}g\;m^{-2}\;s^{-1}$ (SE : ${\pm}0.012{\mu}g\;m^{-2}\;s^{-1}$) 이었다. 지구온난화지수를 이용한 $CH_4$과 $N_2O$ 배출량을 $CO_2$-eq로 환산했을 때, 시험첫 날 $CH_4$에 의한 $CO_2$-eq가 전체 환산량의 약 99%였다. 이후 $CH_4$의 배출량이 감소하고 $N_2O$의 배출이 증가하면서 34일 째에 $CH_4$과 $N_2O$에 의한 CO-eq 비율이 50:50이 되었으며 이후 $N_2O$의 영향이 더 컸다. $CH_4$과 $N_2O$의 배출량 변동성을 보기 위해 $CH_4$과 $N_2O$의 일 평균 배출량에 대한 일별 표준오차의 비율을 계산하였다. $CH_4$의 경우 그 비율이 11일째까지는 1.0% 이하였으나 시간이 지날수록 증가하여 57일 후에는 10.9%까지 증가하였다. $N_2O$의 경우 $CH_4$에 비해 그 비율이 컸는데 (0.4%~51.0%), $CH_4$의 경우와 달리 초기에 높았으며 시간이 지날수록 줄었다. $CH_4$과 $N_2O$의 생성이 활발할 경우 일 평균 배출량에 대한 일별 표준오차의 비율이 적으나 그렇지 않을 경우 비율이 높아졌는데 이는 배출장소의 비 균질성에 기인한다고 볼 수 있다. 따라서 퇴비화 과정의 온실가스 배출량을 줄이기 위해서는 $CH_4$ 감소를 위해 초기 공기 공급을 늘리며, 교반 등을 통해 비균질성을 감소시켜야 한다.

• 한국연소학회:학술대회논문집
• /
• 한국연소학회 2002년도 제24회 KOSCO SYMPOSIUM 논문집
• /
• pp.68-75
• /
• 2002

The dynamic behaviors of the single vortex and flame-vortex interaction in a $CH_4/Air$ diffusion flame with addition of $CO_2$ were investigated numerically. The numerical method was based on a predictor-corrector for low Mach number flow. A two-step global reaction mechanism was adopted as a combustion model. Through comparison of results by effect of $CO_2$ added either on the fuel or oxidizer side, it was found that the growth of single vortex and entrainment of surrounding fluid by $CO_2$addition on the fuel side are larger than those by $CO_2$ addition on oxidizer side. Also, when $CO_2$ is added on fuel side, flame-vortex interaction becomes more significant than on air side.

• Macromolecular Research
• /
• 제16권6호
• /
• pp.555-560
• /
• 2008

A series of hydroxyl-group containing polyimides (HPIs) were prepared in order to investigate the structure-gas permeation property relationship. Each polymer membrane had structural characteristics that varied according to the dianhydride monomers. The imidization processes were monitored using spectroscopic and thermog-ravimetric analyses. The single gas permeability of He, $H_2$, $CO_2$, $O_2$, $N_2$ and $CH_4$ were measured and compared in order to determine the effect of the polymer structure and functional -OH groups on the gas transport properties. Surprisingly, the ideal selectivity of $CO_2/CH_4$ and $H_2/CH_4$ increased with increasing level of -OH incorporation, which affected the diffusion of $H_2$ or the solubility of $CO_2$ in HPIs. For $H_2/CH_4$ separation, the difference in the diffusion coefficients of $H_2$ and $CH_4$ was the main factor for improving the performance without showing any changes in the solubility coefficients. However, the solubility coefficient of $CO_2$ in the HPIs increased at least four fold compared with the conventional polyimide membranes depending on the polymer structures. Based on these results, the polymer membranes modified with -OH groups in the polymer backbone showed favorable gas permeation and separation performance.

• 멤브레인
• /
• 제30권6호
• /
• pp.443-449
• /
• 2020

본 연구에서는 CH4/CO2 혼합가스에서 CO2 분리를 위해 세라믹 중공사 접촉막 모듈(HFMC)을 이용하여 실험을 수행하였다. 고 내구성의 HFMC를 제작하기 위해, 고강도의 중공사막을 제조하여 평가하였다. 제조한 중공사막을 이용하여 HFMC를 제작하였고, 실험은 CH4/CO2 혼합 기체(30% CO2, CH4 balance)와 monoethanolamine (MEA)를 사용하였다. HFMC 운전 중 기체와 흡수제의 압력이 CO2 제거 효율에 어떠한 영향을 주는지 평가하였다. CO2 제거 효율은 기체압력이 증가함에 따라 같이 상승하였으며, CO2 흡수 flux 또한 액체유량과 함께 증가하는 추세를 보였다. 또한 CO2 흡수율이 40% 이하일 때는 흡수제가 아래쪽에서 들어가는 향류형태인 LTS-1이 흡수제가 위쪽에서 들어가는 향류형태인 LTS-2보다 CO2 제거 성능이 높았으며, 흡수율이 40% 이상일 때는 LTS-2가 LTS-1보다 성능이 높았다.

• 한국전기전자재료학회논문지
• /
• 제15권6호
• /
• pp.511-517
• /
• 2002

The complex 1 $([Cp*Fe(CO)_2]_2-(\mu-CH=CH-CH=CH))$ which have butadiene as a bridge were synthesized from $Cp*(CO)_2FeK$ and cis-3,4-dichlorocyclobutene. The derivatives of complex 1 where one or two carbonyl groups are replaced by phosphine ligands have been prepared by photochemical substitution. The new derivatives $([Cp*Fe(L)_2]_2-(\mu-CH=CH-CH=CH))$ where L = $(Ph_2PCH_2CH_2PPh_2)$ and $([Cp*Fe(CO)(L)]_2-(\mu-CH=CH-CH=CH))$ where L : $PPh_3$ have been characterized from $^^1H-$, $^^13C-$,$^^31P-NMR$ and elemental analysis. Obtained complexes have been studied in electrochemical experiment and UV/VIS-near-IR. The mixed-valence radical cation forms of complex 2, 3 species were found to be delocalized as the Class III. Based on the separation of the waves ($\triangle E$ : 0.470 ~ 0.605 V), the efficiency of electronic communication between two metal centers of cation species leading to stabilization relative to neutral species. The phosphine-substitute complexes (2, 3) displays two reversible oxidation waves and oxidation state of metal centers-dependent color change, electrochromism, was observed from yellow to orange and deep blue in methylene chloride.

• 한국대기환경학회지
• /
• 제20권5호
• /
• pp.655-662
• /
• 2004

An adsorption process to recover the pure $CH_4\;and\;CO_2$ from its mixture was examined. In this study, activated carbon fibers were used as a selective adsorbent. The activated carbon fibers has 78~94% micropore volume and 10.5~20.3${\AA}$ narrow pore size, and showed high adsorption rate and the good selectivity for $CO_2$ under the ambient pressure. The ACF with high surface area showed short mass transfer zone and long breakthrough time and, its adsorption capacity depended on the microporosity. Compared with single component adsorption, the amount adsorbed $CO_2$ on ACF increased by the roll-up of $CH_4$ in mixed gases. The adsorption selectivity increased as now rate and $CO_2$ concentration of mixed gases increased, showing 5.2 selectivity for 75% $CO_2$ concentration.