• 제목/요약/키워드: $HI_x$solution

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황-요오드 수소 제조 공정에서 HIx 용액을 이용한 분젠 반응의 상 분리 특성 (The Phase Separation Characteristics of Bunsen Reaction with HIx Solution in Sulfur-Iodine Hydrogen Production Process)

  • 김효섭;홍동우;한상진;김영호;박주식;배기광
    • 한국수소및신에너지학회논문집
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    • 제21권6호
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    • pp.479-486
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    • 2010
  • In order to confirm the effect of $HI_x$ solution on Bunsen reaction in Sulfur-Iodine thermochemical hydrogen production process, the reaction was investigated using $HI_x$ solution as a reactant. The phase separation characteristics of reaction with $HI_x$ solution were compared with the reaction using $I_2$ and $H_2O$ as reactants. Firstly, saturation points of $I_2$ in $HI_x$ solution at various temperatures were investigated to determine reaction conditions. With increasing temperature, the amounts of unreacted $I_2$ and $H_2O$ in $HI_x$ solution were increased, while impurities (HI in $H_2SO_4$ phase and $H_2SO_4$ in $HI_x$ phase) in each phase were decreased. The volumes of $H_2SO_4$ phase obtained from Bunsen reaction with $HI_x$ solution was relatively less than those obtained from the reaction with $I_2$ and $H_2O$. The difficulty of phase separation in Bunsen reaction using $HI_x$ solution may be due to the insufficient amount of $H_2O$ existed in $HI_x$ phase after reaction. Therefore, we concluded that the supplement amount of $H_2O$ should be calculated on the basis of the moles of HI and $H_2SO_4$ and added to the reaction system for good phase separation.

HIx 용액을 이용한 분젠 반응에서 상 분리 조성에 미치는 SO2-O2 혼합물 기체의 영향 (The Effect of SO2-O2 Mixture Gas on Phase Separation Composition of Bunsen Reaction with HIx solution)

  • 한상진;김효섭;안병태;김영호;박주식;배기광;이종규
    • 한국수소및신에너지학회논문집
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    • 제23권5호
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    • pp.421-428
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    • 2012
  • The Sulfur-Iodine (SI) thermochemical hydrogen production process is one of the most promising thermochemical water splitting technologies. In the integrated operation of the SI process, the $O_2$ produced from a $H_2SO_4$ decomposition section could be supplied directly to the Bunsen reaction section without preliminary separation. A $HI_x$ ($I_2+HI+H_2O$) solution could be also provided as the reactants in a Bunsen reaction section, since the sole separation of $I_2$ in a $HI_x$ solution recycled from a HI decomposition section was very difficult. Therefore, the Bunsen reaction using $SO_2-O_2$ mixture gases in the presence of the $HI_x$ solution was carried out to identify the effect of $O_2$. The amount of $I_2$ unreacted under the feed of $SO_2-O_2$ mixture gases was little higher than that under the feed of $SO_2$ gas only, and the amount of HI produced was relatively decreased. The $O_2$ in $SO_2-O_2$ mixture gases also played a role to decrease the amount of a impurity in $HI_x$ phase by only striping effect, while that in $H_2SO_4$ phase was hardly affected.

HIx 용액을 이용한 연속식 분젠 반응에 미치는 SO2용해도의 영향 (Effects of Solubility of SO2 Gas on Continuous Bunsen Reaction using HIx Solution)

  • 김종석;박주식;강경수;정성욱;조원철;김영호;배기광
    • 한국수소및신에너지학회논문집
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    • 제27권1호
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    • pp.13-21
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    • 2016
  • The Sulfur-Iodine thermochemical hydrogen production process (SI process) consists of the Bunsen reaction section, the $H_2SO_4$ decomposition section, and the HI decomposition section. The $HI_x$ solution ($I_2-HI-H_2O$) could be recycled to Bunsen reaction section from the HI decomposition section in the operation of the integrated SI process. The phase separation characteristic of the Bunsen reaction using the $HI_x$ solution was similar to that of $I_2-H_2O-SO_2$ system. On the other hands, the amount of produced $H_2SO_4$ phase was small. To investigate the effects of $SO_2$ solubility on Bunsen reaction, the continuous Bunsen reaction was performed at variation of the amounts of $SO_2$ gas. Also, it was carried out to make sure of the effects of partial pressure of $SO_2$ in the condition of 3bar of $SO_2-O_2$ atmosphere. As the results, the characteristic of Bunsen reaction was improved with increasing the amounts and solubility of $SO_2$ gas. The concentration of Bunsen products was changed by reverse Bunsen reaction and evaporation of HI after 12 h.

황-요오드 수소 제조 공정에서 초음파 조사를 이용한 분젠 반응의 특성 (Characteristics of Bunsen Reaction using Ultrasonic Irradiation in Sulfur-iodine Hydrogen Production Process)

  • 김효섭;이동희;이종규;박주식;김영호
    • 공업화학
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    • 제29권1호
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    • pp.56-61
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    • 2018
  • 황-요오드(SI) 공정의 통합 운전을 위한 분젠 반응 단계에서, $I_2$$H_2O$ 반응물들은 $HI_x$ 용액 내 용해된 성분들로써 공급된다. $HI_x$ 용액과 $SO_2$ 공급을 이용하여 분젠 반응이 수행될 때 $HI_x$ 상 내 대부분의 $H_2SO_4$ 생성물이 존재하며, 이에 따라 $HI_x$ 상에 대한 $H_2SO_4$ 상의 부피 비가 매우 낮다. 본 연구에서 우리는 상 분리 성능을 향상시키기 위해 $HI_x$ 용액을 이용한 분젠 반응에 대한 초음파 조사의 효과들을 연구하였다. 분젠 반응과 함께 초음파가 조사될 때 $HI_x$ 상으로부터 $H_2SO_4$ 상으로 이동된 $H_2SO_4$의 양은 최대 58.0 mol%까지 증가하였으며, $H_2SO_4$ 상의 부피 또한 최대 13.1 vol%까지 증가하였다. 특히, 상 분리에 대한 초음파 조사의 효과는 온도, $I_2$$H_2O$ 공급 농도가 감소함에 따라 향상되었다. 초음파 조사는 $HI_x$ 상 내 반응 평형을 미시적으로 이동시킴으로써 추가적인 $H_2O$ 분자들의 형성을 유도하였다. 이로부터 추가적으로 생성된 $H_2O$ 및 분리된 $H_2SO_4$ 분자들이 $H_2SO_4$ 상으로 이동할 수 있는 더 많은 $H_2SO_4{\cdot}xH_2O$ (x = 5-6) 착물들을 형성하였다.

열화학 황-요오드 수소 생산 공정의 요오드 결정화기 설계를 위한 결정 침강 모델링 (Crystal Sinking Modeling for Designing Iodine Crystallizer in Thermochemical Sulfur-Iodine Hydrogen Production Process)

  • 박병흥;정성욱;강정원
    • Korean Chemical Engineering Research
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    • 제52권6호
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    • pp.768-774
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    • 2014
  • 황-요오드(Sulfur-Iodine, SI) 공정은 물을 분해시켜 수소를 생산하는 열화학 공정으로 공정에 사용되는 황과 요오드는 재순환된다. SI 공정 중 요오드가 분리 순환되는 Section III에서는 공정 효율 개선을 위해 다양한 방법이 개발되고 있다. EED(electro-electrodialysis)를 이용한 방법은 추가적인 화합물이 필요하지 않는 공정으로 Section III의 효율을 높일 수 있으나 공정 흐름에 포함된 요오드에 의해 상당한 부하가 걸리게 된다. 이를 해결하기 설계를 위한 기초 자료 제거 공정으로 결정화 방법이 고려되고 있다. 본 연구에서는 요오드 결정화 반응기 설계를 위한 기초 자료 확보를 위해 $I_2$ 포화 $HI_x$ 용액에서 요오드 결정의 침강 속도를 모델링 하였다. $HI_x$ 용액 조성은 열역학 모델인 UVa를 이용하여 결정하였으며 용액 물성은 순수한 물성들과 상관관계식을 활용하여 추산하였다. Multiphysics 전산툴을 이용하여 침강에 따른 속도 변화를 계산하였으며 요오드 직경과 온도에 따른 변화를 추산하였다. 직경(1.0~2.5 mm)과 온도($10{\sim}50^{\circ}C$) 범위에서 요오드는 0.5 m/s 내외의 종말 속도를 보이며 이 속도는 용액의 점도 보다 밀도에 더 크게 영향을 받는 것으로 나타났다.

ON THE STABILITY OF A BI-JENSEN FUNCTIONAL EQUATION

  • Jun, Kil-Woung;Lee, Yang-Hi;Oh, Jeong-Ha
    • 한국수학교육학회지시리즈B:순수및응용수학
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    • 제17권3호
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    • pp.231-247
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    • 2010
  • In this paper, we investigate the generalized Hyers-Ulam stability of a bi-Jensen functional equation $4f(\frac{x\;+\;y}{2},\;\frac{z\;+\;w}{2})$ = f(x, z) + f(x, w) + f(y, z) + f(y, w). Also, we establish improved results for the stability of a bi-Jensen equation on the punctured domain.

로즈마리 향기성분의 기-액 평형과 무차원 헨리의 상수 (Dimensionless Henry's Constant and Liquid-Vapour Equilibrium of Rosemary Aroma Compounds)

  • 윤향식;정헌상;민용규
    • 한국식품과학회지
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    • 제35권4호
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    • pp.738-742
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    • 2003
  • 로즈마리의 주요 항기 성분인 pinene, myrcene, cineol이 에탄올 용액에 흡수되는 물질전달 현상을 이해하기 위해 에탄올 농도에 따른 가스상 향기성분의 농도와 70% 에탄올 농도에서의 무차원 헨리상수를 구하였다. 에탄올 농도에 따른 가스상의 농도를 측정한 결과 3가지 화합물 모두 에탄올 농도가 증가함에 따라 headspace 농도가 감소하는 경향을 나타내었으나 화합물의 종류에 따라 다른 유형을 나타내었다. Cineol의 에탄올 농도(x)에 따른 무차원 헨리상수식은 $Hi=(-5.75+x)/(-7017.6+257.3{\times}x)$이며 1 atm, $25^{\circ}C$, 70% 에탄올 용액에서 무차원 헨리상수는 cineol은 0.0058, myrcene은 0.0182, pinene은 0.0365 이었다.

양축정렬된 textured Ni 기판위에 MOCVD법을 이용한 YBCO coated conductor 완충층용 NiO 증착 (Deposition of NiO on hi-axially textured Ni substrates fort YBCO coated conductor by a MOCVD method)

  • 선종원;김형섭;박순동;정충환;전병혁;김잔중
    • 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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    • 한국전기전자재료학회 2002년도 하계학술대회 논문집
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    • pp.531-534
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    • 2002
  • NiO buffer layers for YBCO coated conductors were deposited on hi-axially textured Ni substrates by MOCVD(metal organic chemical vapor deposition) method, using single solution source. To establish the processing condition, oxygen partial pressure and deposition temperature were changed. The surface orientation and degree of texture were estimated by X-ray diffraction, X-ray pole figure and atomic force microscopy. The FWHMs of in-plane and out-of-plane of the NiO films were about 10$^{\circ}$. The surface roughness was a function of deposition temperature. The AFM surface roughness of NiO films is in the range of 3∼10 nm, when NiO films was grown at 450∼530$^{\circ}C$.

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