• 제목/요약/키워드: $NH_3$ decomposition

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파일럿 규모 반응기에서 Hybrid SNCR-SCR 공정의 질소산화물 저감 특성 (DeNOx Characteristics of Hybrid SNCR-SCR Process in a Pilot Scale Flow Reactor)

  • 엄원현;유경선;김성준
    • Korean Chemical Engineering Research
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    • 제49권1호
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    • pp.89-94
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    • 2011
  • 하이브리드 SNCR-SCR 공정의 질소산화물 저감특성을 파일럿 규모의 흐름반응기를 이용하여 고찰하였다. SNCR 공정의 질소산화물 저감효율은 $970^{\circ}C$에서 80% 수준이었으며 하이브리드 SNCR-SCR 공정은 NSR = 2.0, $940{^{\circ}C}$에서 92%의 저감율을 보였다. SNCR 단일 공정과 비교할 때, 하이브리드 SNCR-SCR 공정은 $940^{\circ}C$보다 낮은 저온영역에서 보다 효과적이었다. 암모니아 유출농도는 비교적 높은 공간속도조건에서 1 ppm 이하로 유지되었으며 요구되는 촉매양은 SCR 단일공정과 비교할 때 2/3 수준으로 감소하였다. 질소산화물 저감을 위한 하이브리드 SNCR-SCR 공정의 주요인자는 SNCR 공정에 분사되는 요소용액의 질소산화물에 대한 선택도와 생성되는 암모니아 농도로 조사되었다.

The Characteristics of Organic Degradation and Ammonia Volatilization in the Liquid Composting of Pig Slurry

  • Kim, Chang-Gyu;Oh, Seung-Yong;Yoon, Young-Man
    • 한국토양비료학회지
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    • 제50권5호
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    • pp.325-335
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    • 2017
  • This study was carried out for 30 days in aeration type and agitation type reactor to characterize organic matter decomposition and ammonia volatilization during the liquid composting of pig slurry, and organic matter and nitrogen removal rate through mass balance analysis was analyzed. In the aeration type reactor, the pH increased from 7.0 to 9.13, and TS 34.5%, VS 33.4%, $BOD_5$ 71.2%, $COD_{Cr}$ 62.3% and TOC 83.2% were removed. In addition, 44.6% of TN and 65.0% of ${NH_4}^+-N$ were removed. In the agitation type reactor, the pH increased from 7.0 to 8.10, and the removal rates of TS 0.9%, VS 0.5%, $COD_{Cr}$ 27.5%, $BOD_5$ 28.9% and TOC 41.3% were obtained. And TN and ${NH_4}^+-N$ showed removal rate of 25.3% and 29.2%, respectively. The first order kinetics constant related to $BOD_5$ degradation was $-0.039day^{-1}$ for aerobic liquid composting and $-0.013day^{-1}$ for agitated reactor. Nitrogen loss in aerobic liquid composting was about 2.3 times higher than that of agitated reactor, whereas FAN/TAN in aerobic liquid composting was about 7.9 times higher than that of agitation type reactor. Therefore, despite the low FAN/TAN in the agitation type reactor, the nitrogen loss rate was relatively high.

초고온 호기성 퇴비화의 물리·화학적 인자 평가 (Physicochemical Effect on Ultra Thermophilic Aerobic Composting Process)

  • 박세용;유의상;정대혁;이진;김문일
    • 한국지반환경공학회 논문집
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    • 제11권11호
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    • pp.27-36
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    • 2010
  • 본 연구는 정읍시에서 배출되는 하수슬러지, 축산 분뇨, 음식물 쓰레기를 대상으로 Pilot-scale($100m^3$) 초고온 호기성 퇴비화 공정에서의 온도, pH, C/N비, 함수율, 유기물 함량, 그리고 부피 등 물리 화학적 영양 인자를 평가하였다. 각각의 대상 물질은 1차 발효(유기성 폐기물+종균)와 2차 발효(유기성 폐기물+종균+반송 퇴비)로 나누어 수행하였다. 퇴비화가 진행됨에 따라 교반과 송풍만으로 열공급 없이 온도는 1,2차 발효에서 최고온도 $90{\sim}105^{\circ}C$가 되었다. pH, $O_2$, $CO_2$, $NH_3$, 농도 변화는 전형적인 미생물에 의한 유기물 분해 양상을 보여주었으며, 다른 모든 물리 화학적 인자들은 일반 호기성 퇴비화의 성능 이상을 보여주었다. 발효가 완료된 후 퇴비의 중금속 농도는 퇴비 비료 규격 기준 농도에 적합한 것으로 나타났다.

Spectroscopic and Thermal Studies of [Cr2(NH2)2(H2O)2(SO4)2]·2H2O,[Cr(NCO)3(H2O)]·3H2O and [Fe O(OH)]·0.2H2O Compounds Formed by the Reactions of Urea with Cr2(SO4)3, Cr(CH3COO)3 AND Fe2(SO4)3

  • Sadeek, S.A.;Refat, M.S.;Teleb, S.M.
    • 대한화학회지
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    • 제48권4호
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    • pp.358-366
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    • 2004
  • 두개의 sulphato로 다리걸친 착물 $[Cr_2(NH_2)_2(H_2O)_2(SO_4)_2]{\cdot}2H_2O$, 말단 3개의 isocyanato $[Cr(NCO)_3(H_2O)]{\cdot}3H_2O$ 화합물과 갈철광 $[FeO(OH)]{\cdot}0.2H_2O$ 화합물들은 각각의 $Cr_2(SO_4)_3{\cdot}xH_2O, Cr(CH_3COO)_3, Fe_2(SO_4)_3$$80^{\circ}C$, 수용액에서 요소와 반응으로 합성되었다. 생성물들의 IR 스펙트럼에서 요소(urea)의 띠가 나타나지 않지만, 결합된 아마이드(amide), 물, 연결된 sulphato와 isocyanato 그룹에 대해서 특징적인 띠를 보인다. 착물들에 대한 열무게분석(TG)과 시차열분석법(DTA) 측정을 기록하였다. 얻어진 데이터들은 예상했던 구조화 잘 일치한다. 형성에 대한 설명과 화합물의 열역학적 분해에 대한 일반적인 메커니즘을 제시하였다.

침전법으로 제조한 Hydroxyapatite Ceramics의 기계적 성질 (Mechanical Properties of Hydroxyapatite Ceramics Prepared by Precipitation Method)

  • 김창은;편영범;김배연;박훈
    • 한국세라믹학회지
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    • 제26권2호
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    • pp.147-156
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    • 1989
  • The effects of starting composition, sintering temperature and porosity on the mechanical properties of hydroxyapatite ceramics were investigated. The hydroxyapatite powder were prepared by precipitation method using Ca(NO3)2.4H2O and (NH4)2.HPO4. The obtained powders were Ca-deficient hydroxyapatites and as the Ca/P mole ration in the initial solution was increased, the particle size of the precipitates was decreased, and the decomposition of hydroxyapatite to $\beta$-TCP was controlled. The porosity, as well as Ca/P mole ratio in starting composition and sintering temperature, plays major role in the mechanical properties of dense hydroxyapatite ceramics.

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N2분위기에서 FeC2O4·2H2O의 열분해에 의한 Fe3O4-δ합성 (Synthesis of Fe3O4-δ Using FeC2O4·2H2O by Thermal Decomposition in N2 Atmosphere)

  • 박원식;오경환;안석진;서동수
    • 한국재료학회지
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    • 제22권5호
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    • pp.253-258
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    • 2012
  • Activated magnetite ($Fe_3O_{4-{\delta}}$) was applied to reducing $CO_2$ gas emissions to avoid greenhouse effects. Wet and dry methods were developed as a $CO_2$ removal process. One of the typical dry methods is $CO_2$ decomposition using activated magnetite ($Fe_3O_{4-{\delta}}$). Generally, $Fe_3O_{4-{\delta}}$ is manufactured by reduction of $Fe_3O_4$ by $H_2$ gas. This process has an explosion risk. Therefore, a non-explosive process to make $Fe_3O_{4-{\delta}}$ was studied using $FeC_2O_4{\cdot}2H_2O$ and $N_2$. $FeSO_4{\cdot}7H_2O$ and $(NH_4)_2C_2O_4{\cdot}H_2O$ were used as starting materials. So, ${\alpha}-FeC_2O_4{\cdot}2H_2O$ was synthesized by precipitation method. During the calcination process, $FeC_2O_4{\cdot}2H_2O$ was decomposed to $Fe_3O_4$, CO, and $CO_2$. The specific surface area of the activated magnetite varied with the calcination temperature from 15.43 $m^2/g$ to 9.32 $m^2/g$. The densities of $FeC_2O_4{\cdot}2H_2O$ and $Fe_3O_4$ were 2.28 g/$cm^3$ and 5.2 g/$cm^3$, respectively. Also, the $Fe_3O_4$ was reduced to $Fe_3O_{4-{\delta}}$ by CO. From the TGA results in air of the specimen that was calcined at $450^{\circ}C$ for three hours in $N_2$ atmosphere, the ${\delta}$-value of $Fe_3O_{4-{\delta}}$ was estimated. The ${\delta}$-value of $Fe_3O_{4-{\delta}}$ was 0.3170 when the sample was heat treated at $400^{\circ}C$ for 3 hours and 0.6583 when the sample was heat treated at $450^{\circ}C$ for 3 hours. $Fe_3O_{4-{\delta}}$ was oxidized to $Fe_3O_4$ when $Fe_3O_{4-{\delta}}$ was reacted with $CO_2$ because $CO_2$ is decomposed to C and $O_2$.

FeC2O4·2H2O의 열처리 조건이 Fe3O4-δ 형성에 미치는 영향 (Effects of Heat Treatment Conditions of FeC2O4·2H2O on the Formation of Fe3O4-δ)

  • 오경환;박원식;이상인;서동수
    • 한국재료학회지
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    • 제22권11호
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    • pp.620-625
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    • 2012
  • A general synthetic method to make $Fe_3O_{4-{\delta}}$ (activated magnetite) is the reduction of $Fe_3O_4$ by $H_2$ atmosphere. However, this process has an explosion risk. Therefore, we studied the process of synthesis of $Fe_3O_{4-{\delta}}$ depending on heat-treatment conditions using $FeC_2O_4{\cdot}2H_2O$ in Ar atmosphere. The thermal decomposition characteristics of $FeC_2O_4{\cdot}2H_2O$ and the ${\delta}$-value of $Fe_3O_{4-{\delta}}$ were analyzed with TG/DTA in Ar atmosphere. ${\beta}-FeC_2O_4{\cdot}2H_2O$ was synthesized by precipitation method using $FeSO_4{\cdot}7H_2O$ and $(NH_4)_2C_2O_4{\cdot}H_2O$. The concentration of the solution was 0.1 M and the equivalent ratio was 1.0. ${\beta}-FeC_2O_4{\cdot}2H_2O$ was decomposed to $H_2O$ and $FeC_2O$4 from $150^{\circ}C$ to $200^{\circ}C$. $FeC_2O4$ was decomposed to CO, $CO_2$, and $Fe_3O_4$ from $200^{\circ}C$ to $250^{\circ}C$. Single phase $Fe_3O_4$ was formed by the decomposition of ${\beta}-FeC_2O_4{\cdot}2H_2O$ in Ar atmosphere. However, $Fe_3C$, Fe and $Fe_4N$ were formed as minor phases when ${\beta}-FeC_2O_4{\cdot}2H_2O$ was decomposed in $N_2$ atmosphere. Then, $Fe_3O_4$ was reduced to $Fe_3O_{4-{\delta}}$ by decomposion of CO. The reduction of $Fe_3O_4$ to $Fe_3O_{4-{\delta}}$ progressed from $320^{\circ}C$ to $400^{\circ}C$; the reaction was exothermic. The degree of exothermal reaction was varied with heat treatment temperature, heating rate, Ar flow rate, and holding time. The ${\delta}$-value of $Fe_3O_{4-{\delta}}$ was greatly influenced by the heat treatment temperature and the heating rate. However, Ar flow rate and holding time had a minor effect on ${\delta}$-value.

Si, P, Mg로 개질된 HZSM-5 촉매상에서 폐플라스틱(HDPE) 재활용을 위한 분해반응 (Decomposition of HDPE over HZSM-5 Catalyst Modified with Si, P and Mg for Recycle of Waste Plastics)

  • 유의연;김상채
    • 대한환경공학회지
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    • 제28권9호
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    • pp.955-960
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    • 2006
  • 반회분식 반응기를 이용하여, 폐 고밀도 폴리에틸렌(HDPE)으로부터 가솔린을 제조하기 위하여 HZSM-5 촉매상에서 분해반응을 수행하였다. HZSM-5 촉매상에서 가솔린 분자 범위의 액상수율을 증가시키기 위하여 시판용의 Si/ZSM-5 촉매와, 인과 마그네슘을 HZSM-5 촉매에 첨가한 촉매를 사용하여 접촉분해반응 특성을 조사하였다. HZSM-5에 인과 마그네슘을 지지한 경우, 최적 지지량은 각각 0.5 wt%와 2.0 wt%이었다. 암모니아 TPD 실험 결과에서 인을 지지 시켰을 때는 강산점과 약산점이 전체적으로 크게 감소하였으며, 마그네슘을 지지 시켰을 때는 강산점은 완만하게 감소하였고 약산점은 크게 감소하였다. Si/ZSM-5 촉매에서는 산점은 거의 사라졌으며 분해반응도 크게 감소하여 액상생성물이 거의 생성되지 않았다. 액상생성물의 탄소수 분포는 인과 마그네슘이 지지되었을 때 탄소수가 낮은 쪽으로 이동되었고 성분의 100%가 가솔린 범위($C_5-C_{11}$)에 분포되어 있었다. Mg(2.0 wt%)/ZSM-5 촉매는 반응온도 $400^{\circ}C$E에서 액상 수율이 55.8%이었으며, 생성물의 분포가 100% 가솔린 범위에 있어서 유망한 촉매로 나타났다.

15-Crown-5-Anthracene 막을 이용한 요 중의 칼륨이온 분석에 미치는 초음파 전처리의 효과 (Effect of Ultrasonic Pretreatment on Analysis of Potassium Ion in Human Urine Using 15-Crown-5-Anthracene-based Membrane)

  • 이지영;장혜영;배준웅
    • 대한화학회지
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    • 제47권1호
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    • pp.13-18
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    • 2003
  • 요(urine) 시료 중의 칼륨 이론을 전위차법으로 분석하기 위한 전처리 방법을 개발하기 위하여 초음파의 분해 효과를 이용하였다. $NH_4{^+}$의 농도가 상대적으로 높은 요 시료 속에서 첨가한 $K^+$에 대한 검정 곡선을 구하기 위하여 $NH_4{^+}$에 대한 $K^+$의 선택성이 좋은 N-(4'-benzo-15-crown-5)-anthracene-9-imine을 이온선택성 전극 물질로 사용하였다. 1.0M $HNO_3$으로 산성화시킨 요 시료를 초음파로 100 s 동안 전처리시키려면 요 중의 단백질을 85.1%까지 제거시킬 수 있었다. 이렇게 전처리된 시료에서 얻은 막전극의 감응 전위에 대한 기울기는 log [$K^+$]=-5~-1의 직선범위(r=0.9997)에서 54.6(${\pm}0.2,\;n=5$) mV/decade였다. $HNO_3$으로 초음파처리한 요 시료에 산화제인 $H_2O_2$를 첨가하면 $HNO_3$만으로 전처리시켰을 때보다 단백질 제거율이 10% 증가하여 최대 95%까지 제거되었다. 요 시료에 첨가한 $K^+$에 대한 감응 전위의 기울기 또한 56.7(${\pm}0.1,\;n=3$) mV/dacade로 증가하였다. 검정 곡선을 연속적으로 얻었을 때, 막전극 표면을 초음파로 세척하여 20회까지 안정한 감응 기울기를 얻을 수 있었다. 이 결과들로부터 초음파를 이용한 전처리법은 간단하고, 짧은 시간 내에 요 중의 단백질을 약 95%까지 제거시켜서 막전극의 감응 특성을 증진시킨 방법이었다.

Synthesis, crystal structure, and thermal property of piperazine-templated copper(II) sulfate, {H2NCH2CH2NH2CH2CH2}{Cu(H2O)6}(SO4)2

  • Kim, Chong-Hyeak;Park, Chan-Jo;Lee, Sueg-Geun
    • 분석과학
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    • 제18권5호
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    • pp.381-385
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    • 2005
  • The title compound, $\{H_2NCH_2CH_2NH_2CH_2CH_2\}\{Cu(H_2O)_6\}(SO_4)_2$, I, has been synthesized under solvo/hydrothermal conditions and their crystal structure analyzed by X-ray single crystallography. Compound I crystallizes in the monoclinic system, $P2_1/n$ space group with a = 6.852(1), b = 10.160(2), $c=11.893(1){\AA}$, ${\beta}=92.928(8)^{\circ}$, $V=826.9(2){\AA}^3$, Z = 2, $D_x=1.815g/cm^3$, $R_1=0.031$ and ${\omega}R_2=0.084$. The crystal structure of the piperazine templated Cu(II)-sulfate demonstrate zero-dimensional compound constituted by doubly protonated piperazine cations, hexahydrated copper cations and sulfate anions. The central Cu atom has a elongated octahedral coordination geometry. The crystal structure is stabilized by three-dimensional networks of the intermolecular $O_{water}-H{\cdots}O_{sulfate}$ and $N_{pip}-H{\cdots}O_{sulfate}$ hydrogen bonds between the water molecules and sulfate anions and protonated piperazine cations. Based on the results of thermal analysis, the thermal decomposition reaction of compound I was analyzed to have three distinctive stages.