• 제목/요약/키워드: 수소전달반응

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가압 기포유동층에서 산소전달입자들의 환원반응특성 (Reduction Characteristics of Oxygen Carriers in a Pressurized Bubbling Fluidized Bed)

  • 윤주영;배달희;백점인;류호정
    • 한국수소및신에너지학회논문집
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    • 제27권5호
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    • pp.589-596
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    • 2016
  • Effects of pressure, temperature, gas velocity, and fuel flow rate on reduction of three oxygen carriers, SDN70, OC-1, OC-2, were measured and investigated in a pressurized bubbling fluidized bed reactor. Among three oxygen carriers OC-2 was selected as the best oxygen carrier in view of fuel conversion and $CO_2$ selectivity. However, all oxygen carriers showed good reactivity even at high pressure conditions. SDN70 particle showed maximum reactivity at $900^{\circ}C$ and low reactivity at $950^{\circ}C$. However, reactivity decay of OC-1 and OC-2 particles at high temperature condition was negligible. The fuel conversion and the $CO_2$ selectivity slightly decreased as the gas velocity increased, whereas they are slightly increased as the fuel concentration increased.

0.5 MWth 급 케미컬루핑 연소시스템에서 대량생산 산소전달입자의 환원반응 특성에 미치는 온도, 압력, 유속 및 용량의 영향 (Effects of Temperature, Pressure, Gas Velocity, and Capacity on Reduction Characteristics of Mass Produced Particle in a 0.5 MWth Chemical Looping Combustion System)

  • 류호정;이도연;남형석;황병욱;김하나;원유섭;백점인
    • 한국수소및신에너지학회논문집
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    • 제32권1호
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    • pp.53-62
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    • 2021
  • Batch type reduction-oxidation tests were performed to check effects of temperature, pressure, gas velocity, and capacity on reduction characteristics of mass produced particle in a 0.5 MWth chemical looping combustion system. The fuel conversion and the CO2 selectivity increased as the temperature increased and as the gas velocity decreased. However the CO2 selectivity showed the maximum and decreased as the capacity increased because the CO emission increased. The results show that high temperature, low gas velocity and low inert gas concentration are preferable to ensure high reactivity of oxygen carrier in the fuel reactor.

잉어 (Cyprinus carpio)의 다중바이오마커를 이용한 Benzo[a]pyrene의 영향평가 (Effect Evaluation of Benzo[a]pyrene on Multiple Biomarkers in Common Carp (Cyprinus carpio))

  • 김우근;김자현;염동혁;이성규
    • Environmental Analysis Health and Toxicology
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    • 제23권3호
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    • pp.171-178
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    • 2008
  • 수백여 종의 개별물질이 불완전 연소 혹은 유기물의 열분해로 인해 발생되는 다환방향족 탄화수소(PAHs)는 환경에서 중요한 오염원이 되고 있다. 본 연구는 다양한 바이오마커를 이용하여 수서생태계에 벤조피렌(benzo[a]pyrene)과 같은 다환방향족 탄화수소의 영향을 분석하였고, 이에 대한 통합적 결과 모델을 도출하였다. 즉, 잉어(Cyprinus carpio)를 이용하여 여러 농도의 벤조피렌(3, 12, $34{\mu}g/L$, 측정농도 기준)에 10일간 노출시킨 다음, DNA single-strand break, ethoxyresorufin-O-deethylase (EROD), acetylcholine esterase (AChE)와 vitellogenin (VTG)의 농도를 측정하였다. 벤조피렌은 잉어의 DNA 손상을 유도하였고, 낮은 농도에서 EROD와 VTC의 유의적인 활성을 보였으나, 신경전달물질과 관련이 깊은 AChE 효소활성에는 영향을 미치지 않았다. 이 결과를 star plot를 이용하여 통합 및 분석하였으며, 노출농도에 따른 통합 반응지수(integrated biomarker response value: IBR)로 나타내었다. 이런 다양한 바이오마커의 결과들은 벤조피렌에 대한 어류의 영향과 수생태 모니터링 자료로 이용 가능할 것으로 여겨지며, 통합반응지수는 생태위해성평가에서 유용한 도구로 쓰일 가치가 있는 것으로 평가된다.

매체 순환식 수소제조공정에 적합한 Fe2O3/ZrO2 산소전달입자에 구리 산화물 첨가가 미치는 영향에 관한 연구 (The Effect of addition of CuO to Fe2O3/ZrO2 Oxygen Carrier for Hydrogen Production by Chemical Looping)

  • 이준규;김초균;배기광;박주식;강경수;정성욱;김영호;주종훈;조원철
    • Korean Chemical Engineering Research
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    • 제54권3호
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    • pp.394-403
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    • 2016
  • 매체 순환식 수소제조공정은 직접 고순도의 수소를 생산하는 동시에 $CO_2$ 포집 비용을 최소화할 수 있는 고효율/친환경적인 공정이다. 본 공정은 레독스 반응을 통하여 산소를 전달하고 이때 철 산화물계 산소전달입자를 이용하게 된다. 구리 산화물이 첨가된 철-구리 산화물계 산소전달입자는 반응성 향상이 보고되어 왔으나 철 산화물과 구리 산화물 간 상호작용에 대한 이해가 부족한 실정이다. 본 연구에서는 여러 기기 분석법(SEM/EDX, XRD, BET, TPR, XPS, TGA)을 통하여 철-구리 산화물계 산소전달입자의 레독스 반응성 향상을 지배하는 주요인을 연구하였다. 첨가된 구리 산화물은 철 산화물 성장 억제제 역할 뿐만 아니라 화학적 환경 변화를 일으키는 화학적 촉매제(chemical promoter) 역할도 하는 것이 발견되었다. 철-구리 산화물계 산소전달입자의 우수한 환원 반응성은 구리 산화물의 도입으로 $Fe^{2+}$ 농도 증가 및 표면 특성 변화 때문이며, 우수한 물분해 특성은 산화 과정에서 일어나는 철 산화물의 응집을 구리 산화물이 억제시킨 것으로 판단되었다.

고온 수증기 전해 수소제조 (Hydrogen Production through High Temperature Steam Electrolysis System)

  • 최호상
    • 멤브레인
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    • 제19권1호
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    • pp.1-6
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    • 2009
  • 수소에너지는 풍부한 자원으로부터 얻을 수 있는 2차 청정에너지로서 연소 및 반응 생성물이 환경을 오염시키지 않을 뿐만 아니라 에너지의 수송 및 저장이 용이한 화학적 매체이다. 물의 전기분해를 이용한 수소제조는 오염을 유발시기지 않으면서도 영구적인 재생에너지 시스템으로 이용할 수 있다. 고온 수증기전해의 핵심기술은 분해된 산소 또는 프로톤 이온이 전해질을 통해 신속하게 전달될 수 있는 전해질의 개발이 제1 핵심요건이며, 이어서 전류효율에 큰 영향을 미치는 전해질막과 전극재료의 접합기술의 확보가 중요한 핵심 요소기술이다.

곡유로 채널을 가지는 수증기-메탄올 개질기에서 유량 변화에 따른 메탄올 전환율 및 물질 전달에 관한 연구 (Study on Methanol Conversion Efficiency and Mass Transfer of Steam-Methanol Reforming on Flow Rate Variation in Curved Channel)

  • 장현;박인성;서정세
    • 대한기계학회논문집B
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    • 제39권3호
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    • pp.261-269
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    • 2015
  • 본 연구에서는 전산유체역학 상용 코드를 이용하여 곡유로 채널형 수소 개질기에 대한 수치 해석적 연구를 수행하였다. 상용코드에서 제공하는 연소모델의 사전 검증을 위하여 원통 채널형 개질기 형를 가지는 선행연구모델(23)에 대한 수치해석을 선행하여 수행하였고, 95% 이상 일치하는 결과를 얻을 수 있었다. 선행연구모델의 수치해석을 통해 연소모델에 대한 해석 타당성검증이 완료된 후, 반응기 형태 변화가 메탄올 전환율과 수소생성에 미치는 영향을 파악하여 기존보다 유로의 길이가 증가한 곡유로 채널형 개질기를 설계하고, 유량조건($10/15/20{\mu}l/min$)을 변수로 수치해석을 수행하였다. 그 결과 원통 채널형 개질기와 곡유로 채널형 개질기에서 발생하는 유동 특성 및 물질전달 특성을 파악할 수 있었고, 그리고 유량에 따른 메탄올 전환율 및 수소 생성에 관한 유용한 정보를 얻을 수 있었다.

수증기 개질 반응기 내의 열 및 물질전달 특성에 관한 연구 (Heat and mass transfer characteristics in steam reforming reactor)

  • 이신구;임성광;배중면
    • 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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    • 한국신재생에너지학회 2006년도 추계학술대회
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    • pp.340-343
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    • 2006
  • In this paper, heat and mass transfer characteristics through experimental and numerical study are extensively investigated in steam reform ins reactor under given operating conditions. In order to get simulated data at outlet of the reformer, heterogeneous reactor model is incorporated. As the reaction also takes place in porous media, two medium approach is used to take into account thermally non-equilibrium phenomena between catalyst and bulk gas. In steam reforming reaction, heat transfer issue is so significant that geometrical configuration study is also conducted.

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수증기 개질 반응기 내의 열 및 물질전달 특성에 관한 연구 (Heat and mass transfer characteristics in steam reforming reactor)

  • 이신구;임성광;배중면
    • 신재생에너지
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    • 제2권4호
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    • pp.56-63
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    • 2006
  • In this paper, heat and mass transfer characteristics through experimental and numerical study are extensively investigated in steam reforming reactor under given operating conditions. In order to get simulated data at outlet of the reformer, heterogeneous reactor model is incorporated. As the reaction also takes place in porous media, two medium approach is used to take into account thermally non-equilibrium phenomena between catalyst and bulk gas. From various parametric studies, significance of heat transfer is emphasized in steam reforming reaction.

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Citrobacter amalonaticus Y19의 영양종속 성장을 이용한 Trickle Bed Reactor에서의 연속적인 수소생산 (Continuous Hydrogen Production by Heterotrophic Growth of Citrobacter amalonaticus Y19 in Trickle Bed Reactor)

  • 박지영;이태호;오유관;김중래;설은희;정규열;김미선;박성훈
    • KSBB Journal
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    • 제20권6호
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    • pp.458-463
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    • 2005
  • Polyurethane foam이 충진된 trickle bed reactor에서 통성혐기성 미생물인 Citrobacter amalonaticus Y19을 이용하여 일산화탄소와 물로부터 연속적인 수소생산을 살펴보았다. C. amalonaticus Y19은 설탕을 탄소원으로 할 때 호기적 조건에서 13 g/L까지 성장하였고 혐기조건에서 CO 가스를 주입하였을 때 약 60시간만에 최대 수소 생산 활성을 나타내었다. TBR 반응기에서 유입가스의 CO의 분압이 증가할수록 혹은 기체 체류시간이 감소할수록 수소 생성속도가 증가하였으나 CO의 전환율은 반대로 감소하였다. 그러나 액상의 유속변화는 반응기 운전 결과에 큰 영향을 주지 못했다. 본 실험에서 얻은 최대 수소 생성속도는 기체 체류시간 25분, 유입 CO 압력 0.4 atm에서 16 mmol/L/hr(전환율 33%)이었다. 이 값은 비슷한 반응기에 대해 보고된 Cowger의 결과보다 약 2배 이상 높은 값으로 통성혐기성균주의 고농도 배양과 다공성 충진물의 사용에 의한 높은 기-액 물질 전달 속도가 그 원인으로 추정되었다.

4-비닐시클로헥센을 이용한 에틸벤젠의 제조 (Production of Ethylbenzene from 4-Vinylcyclohexene)

  • 주영제;원정임;김창민;박광천;이상옥;김홍석
    • 공업화학
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    • 제7권2호
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    • pp.326-333
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    • 1996
  • 1,3-부타디엔의 이량체인 4-비닐시클로헥센(4-vinylcyclohexene; 4-VCH)을 불균일계 촉매인 활성탄에 지지된 팔라듐과 수소주개 용매인 알콜 또는 물과 함께 니트로화합물류, 과산화수소, 염소산계[NaCln (n=1~4)], 산도등과 같은 산화제를 사용하는 촉매 수소전달반응을 응용하여 탈수소화시켜 에틸벤젠을 제조하였다. 반응온도는 $70{\sim}110^{\circ}C$, 4-VCH와 니트로화합물(니트로기가 한개 또는 두개 있는 지방족 또는 방향족 화합물)의 몰비는 1:0.02에서 1:0.5로, 4-VCH와 과산화수소, 염소산계의 몰비는 1:0.1에서 1:3을 사용하였다.

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