• 제목/요약/키워드: $Ca(OH)_2$ & $CO_2$ addition

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$CaCO_3$침전능 조절에 의한 금속시편에서의 부식방지 (The Corrosion Control Using CCPP(Calcium Carbonate Precipitation Potential )Index in Metallic Coupons)

  • 이재인;임진경;서상훈;김동윤;신춘환
    • 한국환경과학회지
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    • 제9권6호
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    • pp.505-509
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    • 2000
  • The purpose of this study was to evaluate the effects of $Ca(OH)_2$ and $CO_2$ additions on the corrosion of metal coupons(ductile iron, galvanized steel, copper and stainless steel). Corrosion rate and released metal ion concentration of ductile iron and galvanized steel decreased by adjusting alkalinity, calcium hardness and pH with $Ca(OH)_2$ & $CO_2$ additions on copper and stainless steel were less than those on ductile iron and galvanized steel. When ductile iron coupon was exposed to water treated with Ca(OH)$_2$&$CO_2$, additions, the main components of corrosion product formed on its surface were $CaCO_3$ and $Fe_2 O_3 or Fe_2 O_4$ which often reduce the corrosion rate by prohibiting oxygen transport to the metal surface.

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알칼리계 활성화제의 종류 및 첨가량이 고로슬래그-제올라이트 지오폴리머 페이스트의 탄소포집에 미치는 영향에 관한 연구 (Influence of Alkali Activator Type and Amount of Addition on CO2 Uptake of GGBFS Geopolymer Pastes Containing Zeolite)

  • 박장현;김효민
    • 한국건설순환자원학회논문집
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    • 제11권2호
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    • pp.112-119
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    • 2023
  • 본 연구에서는 고로슬래그 미분말-제올라이트로 구성된 지오폴리머 페이스트의 알칼리계 활성화제(Ca(OH)2, CSA)의 종류 및 첨가량에 따른 압축강도 및 화학적 조성의 변화와 CO2 포집량을 비교평가 하였다. 지오폴리머 페이스트에 첨가되는 알칼리계 활성화제의 첨가량이 증가할수록 굳기 전 페이스트의 유동성은 감소하였으며, 압축강도가 증가하였다. 활성화제 종류에 따른 평가 결과, CSA보다 Ca(OH)2를 첨가하는 것이 압축강도 향상 효과가 큰 것으로 확인되었다. CO2 양생에 따른 화학적특성의 변화를 비교평가 한 결과, 모든 실험 수준에서 알칼리계 활성화제의 첨가량이 증가할수록 탄산화 전 C-S-H, C-A-S-H gel의 생성량이 증가하였으며, 탄산화 이후 CaCO3 생성량이 증가하였다. 알칼리계 활성화제 첨가로 인하여 고로슬래그 미분말과 제올라이트의 반응성이 증가하였으며, 첨가량이 증가할수록 반응성도 증가하는 경향이 나타났다. 열중량 분석결과, 알칼리계 활성화제의 첨가량이 증가할수록 CO2 양생에 따른 CaCO3 분해구간 에서의 질량감소율이 증가하였으며, 10 % 첨가 시 Ca(OH)2의 경우 10.3 wt%, CSA의 첨가 시 8.77 w%의 CO2 uptake가 발생하였으며, 활성화제를 첨가하지 않은 경우보다 각 4.21배, 3.88배 증가한 것으로 확인되었다.

수도관 내부부식방지를 위한 CCPP 조절시 정수공정내에서의 수질변화 (Water Quality Variation on the Unit Operation of Water Treatment Process When CCPP Index was Controlled for Internal Corrosion of Water Pipes)

  • 이재인;김도환;이지형;김동윤;홍순헌;신판세
    • 대한환경공학회지
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    • 제27권4호
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    • pp.362-368
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    • 2005
  • 본 연구에서는 수도관부식방지를 위해 정수공정에 탄산가스와 소석회, 소다회를 주입함으로 pH, 알칼리도, 칼슘경도와 같이 부식에 영향을 미치는 수질을 조절하여 운전하였다. 탄산가스와 소석회는 정수공정 중 응집제주입 이전에, 소다회는 정수공정의 마지막 단계인 BAC 처리 후에 주입하여 정수공정 내의 수질변화에 미치는 영향을 고찰하였다. pH와 알칼리도는 응집조에서 감소한 후 침전이후 BAC 공정까지 일정하게 되었으며, 칼슘경도는 응집조에서 증가한 후 BAC 공정까지 큰 변화 없이 일정하였다. 연구기간동안 탄산가스와 소석회주입으로 탁도 발생과 DOC 제거율에 미치는 영향은 거의 없었다. 최종처리수의 평균수질은 pH 8.39, 알칼리도 $61.4\;mg/L$ as $CaCO_3$, 칼슘경도 59.4 mg/L as $CaCO_3$였고, CCPP 지수는 BAC 처리수보다 평균 29.5 mg/L 상승시켜 CCPP $\geq$ 0으로 조절하여 수도관내 부식방지효과를 기대할 수 있었다.

Aragonite의 제조에 관한 연구 (Ⅰ). 주상형 아라고나이트의 생성 (Studies on the Preparation of Aragonite (Ⅰ). Formation of Aragonite of Pillar Shape)

  • 박성식;하호;이희철
    • 대한화학회지
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    • 제39권7호
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    • pp.578-584
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    • 1995
  • $Sr(OH)_2$가 소량 첨가된 수산화칼슘 수용액에 $CO_2$ 가스를 흡수시켜 탄산화 반응을 행하였으며, 이 반응에서 반응온도와 $Sr(OH)_2$가 탄산화반응에 미치는 영향을 조사하였다. 주상형의 aragonite는 반응온도가 높을수록, $Sr(OH)_2(aq)/Ca(OH)_2(aq)$의 비가 클수록, 즉 $OH^-/CO_2(aq)$의 비가 클수록, 잘 생성되었다. $Sr(OH)_2$는 탄산화반응 초기에 aragonite와 유사한 사방정형의 $SrCO_3$를 쉽게 형성하고, 물에 대한 용해도가 높기때문에 $OH^-$ 이온을 증가시켜 용액내에 결정성장에 유리한 $CO_3^{2-}$ 이온을 보다 쉽게 형성시키므로 주상형 aragonite 생성에 유리한 역할을 하였다.

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석탄 화력발전소의 비산재를 이용한 건식 CO2 흡수제 제조 및 특성 연구 (CO2 Capture Performance of Dry Sorbents Manufactured by Coal Fly Ash)

  • 이제희;위정호
    • 대한환경공학회지
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    • 제35권8호
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    • pp.547-553
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    • 2013
  • 본 논문에서는 석탄화력발전소에서 배출되는 비산재의 $CO_2$ 건식흡수제의 첨가제 및 담체로써의 효과를 검토하였다. 이를 위해 필요에 따라 비산재와 $CO_2$ 포집 유효 성분인 NaOH, CaO 및 물을 조합하여 여러 종류의 흡수제를 제조한 후, $CO_2$ 흡수 실험을 포함한 흡수제의 특성 분석을 수행하였다. 그 결과, 조건에 따라 흡수율과 흡수 온도, 속도 및 탈기 현상 등, 비산재 투입에 의한 다양한 효과를 확인할 수 있었고 NaOH, CaO 및 비산재와 물이 첨가되어 제조된 흡수제에서 비산재 효과가 가장 크게 나타났다. $550^{\circ}C$에서 본 흡수제의 $CO_2$ 흡수율은 비산재가 첨가되지 않은 흡수제에 비해 35.6% 높았고 흡수 종료 후, $CO_2$ 탈기 현상도 관측되었다. 이는 비산재 첨가 때문으로 흡수제 내, 유효 성분들이 비산재 주변으로 분산도가 높고 상대적으로 미세한 입자로 존재하였다. 또한 비산재의 담체 역할이 확인되며 NaOH로 인해 흡수제 내 포졸란 반응이 억제되기 때문이다. 탈기 현상도 비산재 첨가로 인한 현상으로 NaOH, CaO가 비산재와 물리, 화학적 결합을 형성하여 Na와 Ca에 포집되어 있는 $CO_2$의 결합력이 약화되기 때문으로 판단된다.

$Ca(OH)_2\;및 \;Na_2CO_3$수용액의 균일침전 반응에 의한 아라고나이트 침강성 탄산 칼슘의 합성 (Synthesis of aragonite precipitated calcium carbonate by homogeneous precipitate reaction of $Ca(OH)_2\;and Na_2CO_3$)

  • 박진구;박현서;안지환;김환;박찬훈
    • 한국결정성장학회지
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    • 제14권3호
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    • pp.110-114
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    • 2004
  • 반응온도 $75^{\circ}C$에서 $Ca(OH)_2$ slurry 및 NaOH의 혼합용액에 $Na_2CO_3$ 수용액의 농도 및 첨가방법을 변화시키면서 아라고나이트 침강성 탄산칼슘의 생성거동을 관찰하였다. 이 반응에서 $Na^+$ 이온은 탄산칼슘 격자내의 $Ca^{2+}$ 이온 자리에 치환되어 칼사이트의 성장을 지연시키고, 특정방향으로의 결정성장이 진행되어 침상형 아라고나이트의 생성을 유리하게 하는 것을 알 수 있었다. 또한, $CO_3^{2-}$ 이온농도 조절에 의한 반응속도의 감소는 균일침전반응을 유도하고, $Na^+$ 이온의 치환능력을 증대시켜 아라고나이트의 생성 및 성장을 촉진하는 것으로 판단되었다.

기포탑 반응기에서 반응 속도에 따른 침강성 탄산칼슘의 모폴로지 변화 (Morphological Change of Precipitated Calcium Carbonate by Reaction Rate in Bubble Column Reactor)

  • 황정우;이융;이동현
    • Korean Chemical Engineering Research
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    • 제47권6호
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    • pp.727-733
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    • 2009
  • 슬러리 기포탑에서 침강성 탄산칼슘의 평균입도와 모폴로지의 변화에 대한 수산화칼슘의 농도(0.16~0.64 wt%), 총 부피유량(3~6 L/min) 및 이산화탄소의 부피분율(0.3~0.6)의 영향을 나타내었다. 실험에 사용한 반응기는 높이가 1.0 m, 직경이 0.11 m이고 중앙에는 직경 4 cm인 튜브가 들어있는 슬러리 기포탑이다. 반응 시간에 따른 수산화칼슘의 전화율을 구하기 위해 FT-IR을 이용하여 수산화칼슘과 탄산칼슘 함량비에 따른 검량곡선을 구하였다. 수산칼슘의 포화농도인 0.16 wt%에서 이산화탄소의 유량에 따른 침강성 탄산칼슘의 모폴로지를 살펴보면 반응 속도가 증가할수록 결정 크기는 증가하는 경향을 보이며 결정의 형태는 단일 결정으로 존재하는 입자들이 많아졌다. 또한 수산화칼슘의 농도가 증가할수록 결정 크기는 감소하지만 입자들간의 응집에 의해 탄산칼슘의 평균 입도는 증가하는 것을 확인하였다.

γ-C2S 혼입 시멘트 모르타르의 공극구조 및 Fractal특성 (Pore Structure and Fractal Characters of Cement Mortar Containing γ-C2S)

  • 진정심;이한승
    • 한국건축시공학회:학술대회논문집
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    • 한국건축시공학회 2017년도 추계 학술논문 발표대회
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    • pp.24-25
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    • 2017
  • Gamma-C2S (γ-C2S) is a substance that is difficult to react with water under normal temperature but can absorb a large amount of CO2 in the air. The addition of γ-C2S to cementitious materials through the curing of CO2 can improve the pore structure and improve the durability of the material. In this study, three kind of Ca-bearing materials : CaO, Ca(OH)2, CaCO3, were calcined 2.5h at 1450℃ to synthesize γ-C2S after mixing with SiO2 respectively. Among them, Ca(OH)2 mixed with SiO2 after calcining shows highest content. Synthesized γ-C2S was added to the cement mortar, after water curing for 1 month, accelerated carbonation test was experimented. After 28d accelerated carbonation test, pore structure will be detectived by MIP. Based on the MIP result, following the calculation method of Fractal theory, the pore structure will be quantitative described.

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과포화도에 의한 침강성 탄산칼슘 다형체의 생성거동 (Formation Behavior of Precipitated Calcium Carbonate Polymorphs by Supersaturation)

  • 안영준;전종혁;이신행;유영환;전홍명;안지환;한춘
    • 자원리싸이클링
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    • 제24권4호
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    • pp.22-31
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    • 2015
  • 속도론적인 관점에서 실험변수를 조절하여 얻어진 결과로부터 침강성 탄산칼슘(precipitated calcium carbonate, PCC)의 생성을 핵생성속도로 규명하였다. 반응온도 $80^{\circ}C$에서 $Ca(OH)_2$ slurry, $Na_2CO_3$ 수용액 및 다양한 농도의 NaOH를 첨가하여 침강성 탄산칼슘의 생성거동을 관찰하였다. 핵생성속도는 주 반응물인 $Ca^{2+}$ 이온과 $CO{_3}^{2-}$ 용해속도를 조건으로 나누어 진행하였다. 두 이온의 농도가 고농도일경우에는 vaterite와 calcite가 혼재되어 나타났다. $Ca^{2+}$ 이온과 $CO{_3}^{2-}$ 이온농도 중 어느 하나만을 낮게 하여 반응시킨 경우에는 주로 calcite가 생성되었으며 두 이온농도가 모두 낮을 경우에는 aragonite가 형성되었다. 또한 NaOH 농도를 증가시킴에 따라 calcite의 생성은 감소하였으며 5M NaOH 수용액 내에서 단일상의 aragonite를 얻을 수 있었다. 따라서 본 연구에서는 과포화도 조절을 통해 다형체(polymorphs) 중 특정 형태를 합성할 수 있었다.

슬러리 기포탑 반응기에서 침강성 탄산칼슘의 모폴로지에 대한 조업변수들의 영향 (Effect of Operating Variables on the Morphology of Precipitated Calcium Carbonate in a Slurry Bubble Reactor)

  • 황정우;이융;이동현
    • 청정기술
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    • 제16권2호
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    • pp.124-131
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    • 2010
  • 슬러리 기포탑을 이용하여 수산화칼슘 농도(0.16~0.64 wt%), 계면활성제 농도(2~16 wt%), 총 부피유량(3~6 L/min) 및 $CO_2$ 유량의 부피분율(0.3~0.6)이 탄산칼슘의 morphology, 결정구조, 입자의 크기, 입자 간의 응집화, 비표면적에 미치는 영향을 알아보았다. 실험에 사용한 반응기는 높이가 1.0 m이고 직경이 0.11m, 그리고 중앙에는 직경 4 cm인 튜브가 들어있는 슬러리 기포탑이다. 실험에 사용한 음이온 계면활성제 Dispex N40은 탄산칼슘 합성에 있어 반응 속도에 영향을 주어 반응 종결 시간을 감소시켰다. Dispex N40의 농도가 2 wt%일 때 수산화칼슘의 포화농도인 0.16 wt%에서 이산화탄소의 유량에 따른 침강성 탄산칼슘의 morphology를 살펴보면 반응 속도가 증가할수록 결정의 형태는 단일 결정으로 존재하는 입자들이 많아졌다. Dispex N40은 탄산칼슘의 crystal의 성장과 입자와 입자간의 응집 현상에 영향을 주어 탄산칼슘의 평균 입도를 변화시켰다. 또한 $0.9 L/min\;CO_2$ 유량에서 수산화칼슘의 농도가 0.64 wt%일 때 2 wt%의 계면활성제 첨가로 인해 비표면적을 $35m^2/g$에서 $44m^2/g$로 크게 증가시켰다.