본 연구에서는 촉매상에서 메탄의 산화시 발생되는 반응열을 이용하고 반응생성물과 미반응 메탄과의 개질반응에 의해 합성가스의 수율을 증대시키기 위하여 연소촉매와 개질촉매를 연속적으로 배치한 hybrid 촉매상에서 개질촉매에 따른 메탄의 부분산화반응의 반응 특성과 합성가스 수율에 미치는 영향을 관찰하였다. 메탄의 산화를 위해서 Pt-Rh/cordierite 촉매를 사용하였으며, 개질촉매로는 상업용 개질촉매인 R67, ICI46-1, 수성가스 전환반응촉매인 LX821 촉매와 6 wt% Ni/cordierite 촉매를 사용하였다. 실험결과 연소촉매와 개질촉매를 연속적으로 사용한 경우 메탄의 산화 과정에서 생성된 CO2 및 H2O가 미반응 메탄과의 개질반응 촉진으로 인하여 합성가스이 수율이 증가됨을 확인할 수 있었다. 이때 생성되는 합성가스의 H2/CO 몰비는 온도에 따라 감소하는 것으로 나타났으며, 80$0^{\circ}C$에서 촉매에 따라 2.2~2.8의 값을 가짐을 알 수 있었다. 개질촉매로 R67 및 Ni/cordierite 촉매를 사용하였을 경우 가장 높은 합성가스의 수율을 얻을 수 있었으며, 연소촉매와 개질촉매의 질량비는 1:1~1:2에서 가장 높은 수율의 합성가스를 얻을 수 있었다. 메탄과 산소의 몰비가 2:2에서 메탄의 전환율과 수소 수율이 가장 높게 나타났으며 메탄의 몰비 증가에 따라 감소되는 경향을 보였다.
Proceedings of the Korea Air Pollution Research Association Conference
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2003.05b
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pp.131-132
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2003
동북아시아 지역은 전세계에서 대기오염물질의 배출이 가장 많은 지역 중의 하나로서, 최근에는 중국에서 발생한 황사가 태평양을 건너 미국에까지 도달하는 것이 위성으로 관측됨으로써 아시아뿐만 아니라 전세계의 관심이 집중되고 있는 지역이다. 본 연구에서는 동북아시아 지역을 대상으로 기류이동의 변화에 따라 대기오염물질의 분포가 어떻게 달라지는가를 보고자 하였으며, 가스상 반응만 고려한 경우와 입자상 반응을 함께 고려한 경우의 대기오염 물질의 농도를 비교함으로써 입자상 반응의 영향이 어떻게 나타나는가를 살펴보는데 초점을 두었다. (중략)
Proceedings of the Korea Air Pollution Research Association Conference
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2000.04a
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pp.233-234
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2000
저온 플라즈마 탈황탈질 동시처리 공정은 경제적인 장점과 함께 2차 오염물 발생 없이 비료성분을 부산물로 얻을 수 있다는 이점 때문에 국내외적으로 많은 연구가 진행되고 있다 이와 같은 저온 플라즈마 공정은 크게 가스상 물질을 제거하기 위한 플라즈마 반응 공정과 가스상 물질 제거이후 발생하는 고형화된 부산물 제거를 위한 부수 공정으로 구분할 수 있는데, 지금까지의 연구분야는 가스상 오염물질을 제거하는 공정에 초점이 모아져 왔다. (중략)
합성천연가스(SNG: Synthetic Natural Gas)를 얻기 위해, 석탄 가스화로부터 얻은 합성가스는 일반적으로 수소와 일산화탄소의 비가 3.0($H_2$/CO)이 되도록 수성가스전환(WGS)반응을 거친 후 메탄화반응기로 유입되며, 가능하면 낮은 온도에서 메탄 전환율이 높은 메탄화 반응의 특성상 강한 발열반응이 수반되므로 이를 낮추는 것이 중요하다. 또한, 최종생성물내의 메탄 농도를 높이기 위해 WGS 이후 탈황과 동시에 이산화탄소를 제거하기 위한 공정이 요구된다. 본 연구에서는 정제된 합성가스의 WGS와 이산화탄소 제거가 생략된 공정을 개발하기 위해, 상업용 촉매에 대하여 수소의 농도가 낮은 합성가스를 이용하여 스팀과 이산화탄소에 대한 메탄화반응 특성을 평가하였다. 또한, 이산화탄소의 존재여부에 따라 스팀으로 메탄화반응과 WGS가 동시에 일어날 수 있는 최적의 운전조건을 얻고자 하였다.
Proceedings of the Korea Air Pollution Research Association Conference
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2001.11a
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pp.423-424
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2001
플라즈마를 이용한 가스상 오염물질 처리에 대한 연구는 일부 선진국에서 1970년대부터 시작되어 현재는 상용화 연구가 활발히 진행되고 있으며, 국내에서도 1990년대 중반부터 화력발전소에서 배출되는 연소가스 중의 유해성분을 처리하기 위한 연구를 필두로 최근에는 휘발성 유기화합물(VOCs) 분해관련 연구 등 상당한 연구가 수행되고 있다. 저온 플라즈마 공정은 전기적 방전 특성을 이용하므로 스트리머코로나 형성영역인 반응기와 전원공급장치 사이의 기계적ㆍ전기적 매칭(matching)이 중요한 과제이다. (중략)
A physical model experiment was conducted using a sand and gravel-filled tank model, to investigate the influence on the GPR response of LNAPL vapor phase effects in the unsaturated zone and of residual phase of LNAPL trapped in the saturated zone. Background measurements of GPR were made with only water in the tank using a fluctuating water table model. Gasoline was, then, injected into the bottom of the model tank to simulate a subsurface discharge from a leaking pipe or tank at depth, obtaining GPR data with rising and lowering of water table. Results from the experiment show the GPR sensitivity to the changes in the moisture content in the vadose zone and its effectiveness for monitoring minor fluctuation of the water table. The results also demonstrate a potential of GPR for monitoring possible vapor phase effects of volatile hydrocarbons in the vadose zone as a function of time, and for detecting the effects of residual phase of hydrocarbons in the water saturated system. In addition, the results provide the basis for a strategy that has the potential to successfully detect and delineate residual LNAPL contamination in the water-saturated system at field sites where the conditions are similar to those simulated in the physcial models described herein.
철(II)이온을 안정화 하기위하여, 2산화 규소와, 구상, 입방체상 및 침상의 서로 다른형태의 산화 제2철로부터 규산철을 합성하였다. 메타놀증기로 포화시킨 질소까스를 튜브로에 도입시켜 얻은 환원성 분위기속에서, 114$0^{\circ}C$에서 11$65^{\circ}C$의 온도범위에서, 가스유속을 0.13 및 0.25l/min. 로서, 환원시간 4-150분동안 교상반응을 진행하였다. 반응생성의 동태를 오르자트 가스분석으로 검토하였으며, 생성물의 확인은 X-선 회절시험 및 감량정량에 의하였으며, 결과는 다음과 같다. 1 : 1.1의 몰비로 혼합한 산화제2철과 2산화 규소의 경우, 가스유속이 0.13l/min일 때, 규산철 합성반응시간은 구상, 입방체상 및 침상산화철에 있어서 각기 8-27분, 10-16분 및 6-7분으로 구상의 경우가 범위가 가장 넓었다. 또한, 반응속도는 산화제2철의 표면적의 평방근에 비례하였고 반응시간의 평방근에 역비례하였다.
Journal of Korean Society of Environmental Engineers
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v.31
no.5
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pp.382-391
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2009
Atmospheric speciated mercury concentrations including total gaseous mercury (TGM) and reactive gaseous mercury (RGM) were measured in Chuncheon from March 2006 to November 2008. Average concentrations were 2.10 ${\pm}$ 1.50 ng/$m^3$ and 3.00 ${\pm}$ 3.14 pg/$m^3$ for TGM and RGM, respectively. RGM concentrations were higher during daytime than nighttime probably because of high photochemical activities. We found that RGM concentration considerably increased as ozone increased when fog occurred, indicating that ozone was the important oxidant for $Hg^0$ in aqueous phase. TGM concentration showed positive correlations with CO and $PM_{10}$ which can transport in long-range, but there was no correlation with $NO_2$. Considering that major source of mercury is combustion process, this result showed that local sources did not significantly impact on TGM concentration in Chuncheon. Five-day backward trajectories were calculated for the samples representing high and low concentrations of TGM, and determined that industrialized area of China including Shenyang and Beijing influenced TGM concentrations in Chuncheon.
석유의 고갈과 고유가 시대에 직면한 현재 전 세계적으로 매장량이 풍부하고 안정적으로 공급이 가능한 석탄 활용에 대한 관심이 급격히 증가하고 있다. 석탄의 활용 분야 중 석탄 가스화(Coal gasifier)에서 유도된 합성가스를 이용하여 합성천연가스(SNG) 생산을 할 수 있는 메탄화(Methanation) 공정에서는 대부분 Ni계열 촉매를 사용하고 있는데, 촉매를 설계하는 관점에서 담체(Support), 조촉매(Promoter), Ni의 함량 등과 같은 설계 변수에 따라 촉매의 활성과 함께 메탄 수율이 결정된다. 본 연구에서는 다양한 담체상에 Ni를 담지 하여 20bar 압력에서 SNG 반응에 높은 활성을 보일 수 있는 촉매를 확보하고자 실험을 수행하였으며, 그 결과 $NiO/SiO_2-Al_2O_3$ 촉매가 가장 우수한 활성을 보이는 것을 알 수 있었다. 또한 $NiO/SiO_2-Al_2O_3$ 상에 Cerium, Ferric oxide 조촉매를 첨가하여 SNG 반응 활성 평가를 수행하였다.
Reactant mixing has a critical role in ensuring reformate quality and an important design objective is to achieve sufficiently complete mixture of reactants. For that purpose it is required to understand the coupled transport-kinetics phenomena in the mixing region. Three-dimensional computational fluid dynamics model was developed and validated in previous works. The mixing characteristics in various alternatives of a prototype mixing chamber were compared, and then a reduced reaction kinetics was applied to two extreme designs for investigating the impact of gas-phase reactions. Both designs did not reach threshold ethylene mole fraction of 0.001, but surprisingly more ethylene was generated in the design having better mixing characteristics. The presentation will deliver the development process of coupled transport and kinetics model briefly and the detailed information about the mixing characteristics and gas-phase reactions in two mixer designs.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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