• 제목/요약/키워드: 수소수율

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등온 열분해 반응기에서 폐촉매를 이용한 선박용 폐윤활유의 열분해반응 특성 연구 (Pyrolysis Characteristics of Waste Ship Lubricating Oil using Waste Catalyst in Isothermal Tubular Type Pyrolysis Reactor)

  • 김승수
    • 공업화학
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    • 제18권5호
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    • pp.511-515
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    • 2007
  • Tubular 형의 반응기를 이용한 선박용 폐윤활유의 등온실험에서 열분해 온도가 $440^{\circ}C$에서는 $400^{\circ}C$$420^{\circ}C$일 때보다 오일의 전환율이 급격하게 증가하였고 분해반응은 30 min 이내에 대부분 완료되었다. 반응온도 증가에 따라서 기체의 수율은 감소하는 경향을 나타냈으며, 고체 수율은 거의 변화가 없는 것을 확인할 수 있다. 석유화학공정으로부터 배출되는 ZSM-5 폐촉매를 사용하여 선박용 폐윤활유의 열분해반응 특성 연구를 수행하였다. Used ZSM-5와 fresh ZSM-5 촉매를 사용했을 경우에촉매가 없는 조건에서보다 기체의 수율이 현저하게 높은 것을 확인할 수 있다. 동일한 온도에서 fresh ZSM-5 촉매와 used ZSM-5 촉매의 액체 및 기체 생성량에는 거의 변화가 없었다. 반응온도 $400{\sim}440^{\circ}C$에서 fresh ZSM-5와 used ZSM-5 촉매를 사용하여 반응실험을 한 경우 촉매를 사용하지 않았을 때보다 $C_5-C_{11}$에 해당하는 탄화수소화합물의 선택성이 2배 정도 증가하였다.

한국산 생강의 휘발성 향기성분 (Volatile Flavor Components of Korean Ginger(Zingiber officinale Roscoe))

  • 김정숙;고무석;김영회;김명곤;홍재식
    • 한국식품과학회지
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    • 제23권2호
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    • pp.141-149
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    • 1991
  • 국내에서 소비되고 있는 대표적인 향신료 중의 하나인 생강의 essential oil 조성을 분석코저 SDE 방법에 의해서 분리하여 silica gel column chromatography에 의해 탄화수소 화합물 분획과 함산소화합물 분획으로 분리한 다음 GC 및 GC-MS에 의해 성분을 확인하였다. 신선한 생강의 essential oil의 수율은 0.32%로서 탄화수소화합물 분획이 68.1%, 함산소화합물 분획이 31.9%를 차지하였으며, mass spectrum에 의해서 잠정적으로 확인된 47종을 포함하여 101종의 성분이 확인되었다. 그 중 탄화수소화합물 분획에서는 camphene, ${\beta}-phellandrene$, zingiberene, ${\gamma}-bisabolene,\;{\bate}-bisabolene$, ${\beta}-sesquiphellandrene$이 주성분이었으며, 함산소화합물 분획에서는 1,8-cineol, neral, geranyl acetate, citronellol, geranial, ${\alpha}-terpineol+borneol$등이 주성분이었다. 외국산 생강의 essential oil의 조성과 비교한 결과 국내산 생강은 essential oil의 수율은 높은 편이나 sesquiterpene hydrocarbon의 함량이 높은 경향을 보였다.

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석유탄화수소를 이용한 단세포단백질의 생산에 관한 연구 제 7 보 시험공장에서 혼합배양균주의 생육조건 (Production of Single-Cell Protein on Petroleum Hydrocarbon Part 7. Growth Conditions of Mixed Cultures in Pilot Plant)

  • 변유량;민태익;권태완
    • 한국식품과학회지
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    • 제6권4호
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    • pp.231-240
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    • 1974
  • 탄화수소자화성균주인 C. tropicalis var. KIST 76과 비(非)자화성균주인 T. cutaneum KIST 76-H의 혼합배양을 이용한 탄화수소효모(炭化水素酵母)의 생산기술을 개발하기 위하여 시험공강규모 회분(回分)배양연구를 수행하였는바 그 결과를 요약하면 다음과 같다. 1. C. tropicalis var. KIST 76과 T. cutaneum KIST 76-H는 안정한 혼합배양계(培養界)를 형성하며 균체수율, 단백질함량 및 균체생산속도는 각각 102%, 57.6% 및 3.2 g/l,hr로서 단독배양의 71%, 52% 및 2.4 g/l,hr에 비하여 현저히 향상된 우수한 산업균주(産業菌株)임을 알았다. 2. 혼합배양균주의 임계용존(臨界溶存)산소농도 및 친화성(親和性), km 값은 각각 1.5ppm, 0.228 ppm이였으며 최적조건에서 산소요구량은 9.2 mmole $O_2/g$ cell,hr였다. 한편 시험공장 발효조의 산소전달량은 $140{\sim}230$ m mole $O_2/l,hr$로서 필요한 산소량을 공급할 수 있었다. 3. 혼합균주의 생육적온(適溫)은 $33{\sim}36^{\circ}C$였으며 최적 pH 는 5.0이다. 그러나 pH 4.0에서 비증식속도, 균체생산성, 균체성분에 큰 영향을 주지 않고 무살균(無殺菌)조업이 가능하였다. 4. 최적 n-paraffin농도는 $1.5{\sim}2$ g/l이며 기질농도가 증가할수록 균체수율은 감소하였으나 비증식속도, 균체성분에는 큰 영향이 없었다.

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혐기성 생물수소 발효에서 이산화탄소 및 수소의 분압과 부산물의 거동 (Partial Pressures of $CO_2\;and\;H_2$ and Fate of By-products in Anaerobic Bio-Hydrogen Fermentation)

  • 박우신;김인수
    • KSBB Journal
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    • 제20권6호
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    • pp.408-412
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    • 2005
  • Headspace의 이산화탄소 제거는 수소의 수율을 올릴 수 있는 효과적인 방법이지만, 증가된 수소의 분압(최대 91.2%)과 이산화탄소의 부재에 의해 글루코즈의 발효 경향에 상당한 영향을 미치는 것으로 나타났다. 이산화탄소의 제거는 homoacetogenesis에 의한 수소의 소모를 효과적으로 억제하였지만, 주요발효 부산물인 ethanol 및 기타 발효 부산물의 분해 또한 억제하는 결과를 나타내었다. 또한 소량으로 발생한 부산물들의 분석결과에서 이산화탄소가 제거된 반응에서 반응 후반부에 butyrate의 증가하는 현상이 관찰되었다. 하지만, 기존의 연구결과들처럼 증가된 수소의 분압에 의한 과다한 solvent의 생성은 관찰되지 않았으며, acetate의 과도한 발생을 방지할 수 있어 acetate에 의한 저해현상을 다소 억제할 수 있을 것으로 사료된다. 이산화탄소가 제거될 경우 최종 산물이 수소와 ethanol이므로 목적 반응이 hydrogen-ethanol fermentation이라면 이상적인 방향을 제시할 수 있을 것이다.

Methane Steam Reforming over $Ni/CeO_2-ZrO_2$ loaded on Fe-Cr Alloy Honeycomb Monolith

  • Lee, Jong-Dae;Kang, Min-Gyu;Lee, Tae-Jun;Cho, Kyung-Tae;Kim, Man-Hoe
    • 한국응용과학기술학회지
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    • 제24권4호
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    • pp.427-435
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    • 2007
  • 에너지원으로서 수소를 생산하기 위하여 하니컴 구조를 갖는 모노리스에 10 wt% $Ni/CeO_2-ZrO_2$ 촉매를 담지한 후 메탄의 수증기 개질 실험을 수행하였다. 다른 $CeO_2/ZrO_2$ 몰비를 갖는 촉매들 중에서, $Ni/CeO_2-ZrO_2(CeO_2/ZrO_2=4/1)$촉매가 $700-800^{\circ}C$에서 높은 메탄의 전환율을 보여 주었다. 10wt% $Ni/CeO_2-ZrO_2$ 촉매가 담지된 금속 모노리스 촉매체는 높은 열전도도와 비표면적들로 인하여 좋은 촉매 특성을 보여줌을 확인할 수 있었다. 또한, 금속모노리스 촉매체는 반응물에서 과다의 수증기에 의한 수소 수율에서 크게 영향을 받지 않음을 알 수 있었다. $GHSV=30,000h^{-1}$, 반응물 비$(H_2O/CH_4=3.0)$ 반응온도 $800^{\circ}C$에서 금속모노리스 촉매체는 98%이상의 메탄의 전환율을 보여주었다. 생성물 가스에서 $CO_2/CO$의 비는 수증기/메탄의 반응물비가 증가할수록 수성가스화 반응에 의하여 증가됨을 알 수 있었다.

천연가스를 사용하는 50 ㎾ 인산형 연료전지 시스템의 전산모사 (Simulation of a 50 ㎾ Phosphoric Acid Fuel Cell System Using Natural Gas)

  • 서정원;김성준;설용건;이태희
    • 에너지공학
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    • 제2권1호
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    • pp.75-82
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    • 1993
  • 상용 모사기인 ASPEN PLUS를 이용하여 천연가스를 사용하는 50 ㎾ 인산형 연료전지시스템의 정상상태 전산모사를 실시하였다. 연료전지 본체의 모사를 위하여 USER 블럭과 FORTRAN 블럭을 작성하였다. 여러가지 조업조건에 따른 수소의 수율 변화를 살펴봄으로써 개질기의 효율을 최대로 하는 조업범위를 찾았고, 실제 경우와 근사한 결과를 얻었다. 이로부터 향후 실용화될 국내의 연료전지시스템에 대한 기본 자료와 최적조건을 제시할 수 있다. 기존의 발전효율을 얻기 위하여는 수소이용률이 50%, 이상으로 유지되어야 하며, 고온으로 조작되는 개질기와 연료전지 본체에서 발생되는 고온의 열을 효율적으로 회수하여 이용함으로써 공정의 에너지효율을 높일 수 있다.

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ZnO를 첨가한 PVC와 PS 혼합물의 열분해 특성에 관한 연구 (A Study on the Co-pyrolysis Characteristics of PVC and PS Mixtures with ZnO)

  • 오세천;정명욱;김희택;이해평
    • 공업화학
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    • 제16권4호
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    • pp.513-518
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    • 2005
  • 혼합비율 및 반응온도의 변화에 따른 ZnO가 첨가된 PVC와 PS의 혼합 열분해 특성에 관한 연구를 TG와 GC-MS를 이용하여 수행하였다. 본 연구로부터 혼합물에 있어서 PS의 양이 증가할수록 액상 생성물은 증가하였으며 기상 생성물은 감소함을 알 수 있었다. 또한 ZnO의 첨가량이 증가할수록 기상 생성물과 염화수소의 발생량은 감소하였으며 염화수소의 발생 억제 및 액상 생성물의 최대수율을 얻기 위한 최적의 반응온도는 $500^{\circ}C$임을 알 수 있었다.

수율 계수와 목적 함수의 최적 유가배양에 대한 영향

  • 박성렬;최차용
    • 한국미생물생명공학회:학술대회논문집
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    • 한국미생물생명공학회 1979년도 추계학술대회 심포지움
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    • pp.244.3-245
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    • 1979
  • 1. 수율계수 함수의 영향 : 유가 배양에 있어서 수율 계수가 제한 기질 농도의 함수일 경우에 대한 연구를 수행하였다. 사용한 수율 계수 함수는 기질 농도에 대하여 선형 함수였으며 목적함수는 중간 대사 물질의 생산량이었다. 1-가) 수율 계수 함수의 기울기가 음의 값으로 적어짐에 따라 제한 기질의 공급속도가 증가되었다. 1-나) 일반적으로 초기의 얼마 동안은 회분 배양에서와 같이 공급 속도가 거의 없었으며 그후 전환점 이후에 가서야 공급 속도가 증가하였다. 1-다) 전환점 이후에서도 처음에는 대부분의 경우에 공급속도가 음의 값으로 부터 시작하여 증가하기 시작하였다. 1-라) 어떤 경우에는 배양 초기부터 공급 속도가 양의 값으로부터 시작하였으나 곧 감소하였다가 다시 증가하는 비 단조형 변화를 보였다. 1-마) 전환점 이후에서 공급 속도가 증가하는 형태에서도 처음에는 선형 증가를 보이다가 나중에 지수적 증가를 보였다. 1-바) 위와 같은 공급 속도의 변화에 따른 발효조 내의 제한 기질 농도의 변화는 초기에는 가능한 최대치를 유지하다가 전환점 이후에는 갑자기 감소하는 형태를 취하였다. 2. 목적 함수의 영향: 목적 함수가 균체량과 생성 중간 대사물질 량의 선형 결합일 때 대하여 연구하였다. 선형 결합 계수로는 균체량과 생성대사 물질의 상대적인 값어치를 취하였다. 2-가) 허용 최대 균체 농도가 제한되어 있는 상황 하에서 생성 대사 물질의 상대적인 값이 증가 할수록 목적 함수가 증가하였다. 2-나)생성대사 물질의 상대적인 값이 증가할수록 전환점의 위치가 줄어들었다. 2-다) 생성대사 물질 상대적 값의 단위 증가에 대한 목적 함수는 균체량을 감안하지 않은 야마네박사의 결과에 수렴하였다. 2-라) 공급 속도는 상대 값이 커질수록 줄어들었다. 2-마) 균체량의 시간에 대한 곡선은 상대값이 증가할수록 감소하고 전형적인 분기점 형태의 변화를 보였다.변이 뚜렷하여 이로 인한 외임파강내의 염증성병변이 뚜렷이 나타나 있으며 와우관의 특히 기저회전에서의 유모세포의 손실이 심한 것으로 보아 중이염으로 인한 골도의 고음역에서의 손실이 발생함을 알 수 있다.A group), vinclozolin, procymidone, tetradifon cypermethrin, 그리고 fenvalerate(B group)에서는 70% 이상의 회수율을 얻었고, 20%의 ethyl acetate/hexane을 사용하여 분석한 경우는 5%나 10%의 ethyl acetate/hexane을 사용하여 분석했을 때보다 좋은 결과를 나타내어 전체 16종의 농약 중 14종에서 75% 이상의 회수율을 얻었으나, alachlor와 bifenthrin은 매우 낮은 회수율을 보여서 ethyl acetate와 hexane의 혼합용매가 이들 두 농약성분의 분석에는 적합하지 않은 용출 용매임을 알 수 있었다.NO_2의$ 급성 중독증상으로서는 눈, 코를 강하게 자극하고 폐충혈, 폐수종, 기관지염, 폐염 등을 일으킨다. 만성 중독시에는 만성폐섬유와 및 폐수종을 일으킨다. (4) $오존(O_3)$ Ozone은 자동차 배기가스에서 나오는 $NO_2$ gas 및 탄화수소와 작용하여, PAN이라는 자극성 물질을 생성시키는 광학적 Smog의 주요소로 알려져 있다. 자극적인 냄새가 있음으로 불쾌감을 주고 비, 인후점막의 전조감과 두통이 오며 폐기능을 저하시키며 더욱 진행되면 폐충혈, 폐수종 등을 일으킨다 (5) Smog에 의한 건강피해 대표적인 것이 1952.12.5~12.8까지 4일간 영국 Lon-don에서 계속된 Smog사건이며, 이 사건으로 말미암아 호흡기질환 사망율이 사건전보다 사건기간 중 혹은 사건후에 5~10배의 증가율을 보였다. 이때 Smog의 주원인은 연료의 불완전 연소에 의한 연기와 이때 발생

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불화수소산과 스팀처리한 모더나이트상에서 진공가스유의 분해반응 (The Cracking Reaction of Vacuum Gas Oil on Mordenite Modified by HF and Steaming)

  • 이경환;하백현
    • 공업화학
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    • 제7권5호
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    • pp.925-937
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    • 1996
  • 스팀처리된 모더나이트인 $SM_{6.5}$$SM_{6.5}$를 불화수소산처리한 경우($FM_a$) 그리고 $SM_{6.5}$를 불화수소산처리후 다시 스팀처리한 경우($FM_b$)인 세 형태의 변형된 모더나이트를 제조하였다. 이들 시료의 특성을 연구하였으며 고정층 반응기에서 진공가스유의 촉매 분해반응을 실시하였다. 시료의 특성은 XRF와 XPS로 평균과 표면의 원소조성을 구하였고 XRD로 단위격자 상수를 측정하였다. 그리고 질소가스의 흡/탈착에 의해 세공성을 구하였고 피리딘흡착에 의한 IR에 의해 표면의 산성질을 측정하였다. 낮은 실리카/알루미나비를 가진 $SM_{6.5}$는 산량은 많지만 세공용적중 85% 정도가 미세공이었다. $SM_{6.5}$를 불화수소산처리한 경우는 $SM_{6.5}$에 비해 산량은 감소하였지만 세공성은 우수하였다. 이 불화수소산처리된 것을 더욱 많은 중세공의 형성을 위해 다시 스팀처리한 경우는 탈알루미늄에 의해 산량은 급격히 감소하지만 미세공이 중세공으로의 전환에 의해 중세공은 급격히 발달되었다. 이들 촉매상에서 큰 분자인 진공가스유의 분해반응에 의해 얻은 전화율과 가솔린, 등유+경유 그리고 옥탄가가 높은 가지달린 방향족 화합물의 수율은 산량은 크지만 미세공 구조인 $SM_{6.5}$ 보다는 이를 불화수소산처리한 경우가 산량은 감소하였지만 세공성이 우수하여 향상되었으며 $SM_{6.5}$를 불화수소산처리한 것을 다시 스팀처리한 경우가 중세공경의 발달로 더욱 우수하였다. 이로부터 모더나이트상에서 큰 분자인 진공가스유의 분해반응은 반응물질의 세공내로 확산의 한계 때문에 세공구조의 영향이 큼을 알 수 있었다.

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$M/Al_2O_3$ (M = Mn, Fe, Co, Ni, Cu) 촉매 상에서 에탄올 자열개질반응에 의한 수소 제조 (Hydrogen Production by Auto-thermal Reforming of Ethanol over $M/Al_2O_3$ (M = Mn, Fe, Co, Ni, Cu) Catalysts)

  • 윤민혜;서정길;조경민;박선영;김필;송인규
    • 청정기술
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    • 제13권4호
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    • pp.287-292
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    • 2007
  • 상용 알루미나($Al_2O_3$)에 담지된 $M/Al_2O_3$ (M = Mn, Fe, Co, Ni, Cu) 촉매를 함침법에 의해 제조하였으며, 이를 에탄을 자열개질반응에 의한 수소제조에 적용하였다. 각각의 촉매는 고유한 금속상을 가지는 것으로 나타났으며, 생성물의 분포는 활성금속의 종류에 크게 의존하였다. 제조된 촉매 중에서, $M/Al_2O_3$ 및 Co/$Co/Al_2O_3$는 에탄을 자열개질반응에서 매우 우수한 촉매활성을 보였다. 그러나 두 촉매상에서의 반응메커니즘은 서로 다른 것으로 나타났다. $Ni/Al_2O_3$ 촉매는 $500^{\circ}C$의 반응온도에서 100%의 에탄올 전환율을 보였으나, 수소 선택도에서는 시간에 따라 급격한 저하현상을 나타내었다. 한편 $Co/Al_2O_3$ 촉매는 수소 선택도 면에서 우수한 활성을 보였으나, 에탄올 전환율이 저조하여 수소 수율에는 큰 변화가 나타나지 않았다.

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