• Monthly Korean Chicken
• /
• v.18 no.2
• /
• pp.122-127
• /
• 2012

계사내 공기중의 암모니아 농도 감소 목적으로 식물 기원 소화율 촉진제(phytogenic digestibility enhancer) 사용이 가능하다. 이 소화율 촉진제는 사료 설계 명세서 내 특정 성분(조단백질)을 감소시키고 영양소 이용성을 개선하여 동물생산성을 향상시키기 때문이다. 조단백질 함량이 낮은 사료 급여는 가금에게 적정 요구량 이상 흡수된 단백질(excess protein)의 뇨산(尿酸 : uric acid) 전환에 에너지를 소비하지 않아서 열역학적 이점(熱力學的 利點 : energetic advantage)이 있고, 이 에너지는 유익한 성장에 사용이 가능하도록 존재한다. 더욱이 동물 사료 중 조 단백질 1%는 약 3% 더 많은 물의 섭치가 필요하고, 그 중 80%는 다시 배설되므로 단백질 함량 적정화 사료들(protein optimized diets)은 음수 요구량을 감소시킨다. 이러한 단백질 적정화 사료는 동물 사육업자들에게 관심의 대상으로 명확한 경제적 이득이 발생한다.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
• /
• 2005.11a
• /
• pp.112-121
• /
• 2005

본 연구는 2003년부터 2005년까지 2년간 에너지관리공단의 선행연구과제로서 진행되었으며 20 Watt 급 소형 연료전지에 수소를 공급할 수 있는 소형의 마이크로 채널 메탄올 개질장치를 개발하는 것을 목적으로 하였다. 개질장치는 개질기 본체, 여기에 반응열을 공급 해주는 촉매 연소기 그리고 연료를 증발시켜 주는 연료증발기의 세부분으로 구성되며 각 반응기의 개발 및 통합을 수행하였다. 반응기는 반응면적을 증가시키기 위하여 폭 $200{\sim}5000{\mu}m$, 필이 $200{\sim}5000{\mu}m$ 규모의 마이크로 채널 유로를 금속 박판을 화학 에칭하여 구현하였으며 이를 수십장 적층하여 전체 반응기를 제작하였다. 마이크로 채널표면에 내부 촉매 지지체를 먼저 코팅한 후 촉매를 코팅하는 방법을 사용하여 담지체 코팅으로 기하학적 표면적 대비 표면적이 10 배 이상 향상되는 우수한 결과를 얻을 수 있었고 촉매의 내구성이 월등히 향상 되었다. 저온 활성 촉매를 사용하여 $350^{\circ}C$ 이하에서 메탄을 전환율 90% 이상을 구현하였다. 실제 운전 후 측정 결과 개질 반응기의 부분별 온도차가 $20^{\circ}C$ 이내로 설계의 우수성을 확인하였다. 촉매 연소기를 이용한 개질 반응열 공급장치를 개발하여 20Watt 급 수소 생산을 위한 개질 반응기에 반응열을 공급하도록 하였다. 이와 함께 촉매 연소기를 이용한 연료 증발열 공급 장치 개발하여 개질기 공급 연료의 90% 이상이 기화되도록 하였다.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
• /
• 2007.11a
• /
• pp.433-436
• /
• 2007

가스화기술은 화석연료에 의한 기존의 화력발전기술을 대체할 수 있는 차세대 발전기술로 여겨지고 있어 전 세계적으로 기술개발은 물론 상용 플랜트를 앞 다투어 도입 건설 중에 있다. 현재 국내에서도 2014년까지 실증플랜트 완공에 매진을 가하고 있는 실정이다. 가스화기술은 온실가스인 이산화탄소를 동시에 감축하면서 전력뿐만 아니라 수소, DME, 화학원료와 같은 2차 고급 에너지원을 생산할 수 있다는 장점을 가지고 있다. 이 연구에서는 ASPEN plus를 이용하여 다양한 원료 공급에 따른 300 MW급 IGCC 플랜트에 대한 운전 특성을 알아보고자 하였다. 가스화기에 공급되는 원료는 석탄(역청탄), 중질유(납사, 벙커C유) 등으로 구분해 고려하였으며, 가스화 플랜트 해석모델에 대한 성능을 평가하기 위하여 해외에서 운전 중인 상용 IGCC 플랜트에 대한 운전자료와 상대오차로 비교 산출해 검증하였다. 그 다음으로 가스화(gasification)공정, 산가스 제거(acid gas removal)공정, 복합발전 공정(combined cycle)등과 같은 IGCC 플랜트를 구성하고 있는 각각의 단위공정에 대한 운전 특성에 대한 해석결과를 확인하였다. 해석 결과를 바탕으로 가스화기의 냉가스 효율(cold gas efficiency)과 탄소 전환율(carbon conversion), 산가스 제거공정에 대한 이산화탄소 포획 성능과 복합발전에 따른 플랜트 발전량 및 발전 효율(plant net efficiency)을 예측하였다.

• Applied Chemistry for Engineering
• /
• v.5 no.1
• /
• pp.139-148
• /
• 1994

The partial oxidation of methane with nitrous oxide on silica-supported metal-oxygen cluster compounds, known as heteropoly acids, has been studied. The effects of several variables such as reaction temperature, partial pressure of reactants, residence time, loading of the catalysts, and pretreatment temperature, on the conversion and product distribution were observed. The kinetics also has been studied. The conversion and yield of formaledehyde show maximum values at a loading of 20 wt%. The apparent reaction order of methane conversion is ca. 1.0 with respect to $CH_4$ and ca. 0.4 with respect to $N_2O$. In addition, the apparent activation energy is 30.78 kcal/mole. The addition of small quantities methane whereas water introduced to the reactant decreased the activity of catalyst under present study.

• Clean Technology
• /
• v.28 no.1
• /
• pp.1-8
• /
• 2022

To confirm the applicability of the water gas shift reaction for the production of high purity hydrogen for petroleum cokes, an unutilized low grade resource, Cu/ZnO/MgO/Al₂O₃ (CZMA), catalyst was prepared using the co-precipitation method. The prepared catalyst was analyzed using BET and H₂-TPR. Catalyst reactivity tests were compared and analyzed in two cases: a single LTS reaction from syngas containing a high concentration of CO, and an LTS reaction immediately after the syngas passed through a HTS reaction without condensation of steam. Reaction characteristics in accordance with steam/CO ratio, flow rate, and temperature were confirmed under both conditions. When the converted low concentration of CO and steam were immediately injected into the LTS, the CO conversion was rather low in most conditions despite the presence of large amounts of steam. In addition, because the influence of the steam/CO ratio, temperature, and flow rate was significant, additional analysis was required to determine the optimal operating conditions. Meanwhile, carbon deposition or activity degradation of the catalyst did not appear under high CO concentration, and high CO conversion was exhibited in most cases. In conclusion, it was confirmed that when the Cu/ZnO/MgO/Al₂O₃ catalyst and the appropriate operating conditions were applied to the syngas composition containing a high concentration of CO, the high concentration of CO could be converted in sufficient amounts into CO₂ by applying a single LTS reaction.

• Journal of the Korean Applied Science and Technology
• /
• v.34 no.3
• /
• pp.683-693
• /
• 2017

Transport biofuels have been recognized as a promising means to resolve the following issues like global warming, oil depletion and environmental pollutions. Among various biofuels, biodiesel has several advantages such as less emission of air pollutants and higher cetane values compared to diesel oil. Demand for biodiesel in Korea is increasing that leads to higher dependence on the imported feedstocks. Therefore, it is important to utilize the waste materials collected domestically for biodiesel production. Food waste oil collected in waste treatment facility has not been used for biodiesel production due to high free fatty contents in the oil. In this work, biodiesel conversion of food waste oil by Amberlyst 15 was studied. Synthetic and actual food waste oils have been used in the study. First, the effects of the major operating parameters including reaction temperature, methanol to oil molar ratio and catalyst loading on the conversion rates and yields were determined with synthetic waste oil. Kinetic modelling work was also done to determine the activation energy of the reaction. From the work, optimization reaction conditions were determined to be 383K, 1: 26.1 for methanol molar ratio to oil, 10 wt.% for catalyst loading and 360 min for reaction time. Activation energy of the reaction is determined to be 29.75 kJ/mol, lower than those reported in the previous works. So the solid catalyst, Amberlyst 15, was more efficient for esterification than the solid catalysts employed in the other works. Agitation rates have the negligible effects on the conversion rates and yields. With the identified optimization conditions, conversion of the actual food waste oil was also carried out. The esterification yield of actual food waste oil in 60 min was 13% lower than that of synthetic waste oil but the final yields in 240 min were similar each other, 98.12% for synthetic oil and 97.62% for actual waste oil.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
• /
• 2011.05a
• /
• pp.177.2-177.2
• /
• 2011

세계적인 자원고갈과 지구온난화와 같은 환경문제가 발생됨에 따라 대체에너지 개발에 대한 연구가 활발히 이루어지고 있다. 섬유소 기질을 이용한 바이오에탄올 생산은 세계적으로 막대한 자원이 있으며 광합성에 의해 재생산되는 무한한 재원으로서 환경적으로도 대기오염물질을 적게 배출하여 유용한 에너지원으로 각광받고 있다. 하지만 섬유소 기질은 cellulose, hemicellulose, lignin과 같은 고분자 화합물이 유기적으로 결합된 단단한 결정구조로 이루어져 있어 이를 분해하여 원하는 물질을 얻기 위해서는 전처리 과정이 필요하다. 전처리 공정은 바이오에탄올을 생산하는 당화 및 발효공정의 효율 및 반응시간 단축에 기여하며, 특히 섬유소 기질일 경우에는 필수불가결한 공정이다. 전처리 공정은 물리적, 화학적, 생물학적 방법으로 나누어지며, 이러한 방법들 중 기질의 특성과 처리효율에 따라 기술들을 병합하여 사용하기도 한다. 이에 본 연구에서는 산 처리, 암모니아 처리, 과산화수소 처리 및 효소를 이용한 생물학적 처리를 단독 또는 병행하여, 전환된 당 성분 및 함량을 조사함으로서 섬유소계 기질인 채소 음식물류 쓰레기를 대상으로 바이오에탄올을 경제적으로 생산하기 위한 적합한 전처리법을 검토하였다. 전처리 방법별 당화율을 살펴보면, 산 처리와 암모니아-과산화수소-계면활성제 처리가 각각 65.3 % 및 65.7 %로 가장 높았으며, 과산화수소 처리는 16.2 %로 가장 낮았다. 반면 전처리 공정 없이 효소를 이용한 당화만을 실시한 경우에는 4.3 %의 낮은 당화율을 나타내었다. 섬유소계 기질의 전처리 효율을 향상시키기 위해 첨가하는 계면활성제의 효과는 암모니아-과산화수소 및 암모니아-과산화수소-계면활성제 처리의 당화율을 비교한 결과, 뚜렷한 효과를 확인할 수 없었다. 전처리 방법별 당의 성분 및 함량을 비교한 결과 육탄당은 암모니아-과산화수소-계면활성제 전처리에서 가장 많이 검출되었다. 오탄당은 산 처리 후 그 함량이 현저히 높았으며, 오탄당 중 xylose의 함량이 60.49 mg/g로 가장 많이 차지하고 있었다. 이 결과로부터 전처리 방법에 관계없이 당화율은 유사한 수준을 보이지만, 당화된 당의 성분 및 함량에는 큰 차이가 있음을 알 수 있었다. 이당류의 경우 과산화수소 및 암모니아-과산화수소 처리를 제외한 나머지 전처리 방법에서 유사한 수준을 나타내었다. 암모니아 처리 및 과산화수소 처리를 순차적으로 병행한 암모니아-과산화수소 처리에서는 각각의 처리시보다 육탄당의 함량은 증가하였으나 암모니아 처리시보다 이당류의 함량은 감소한 것으로 나타났다.

• Applied Chemistry for Engineering
• /
• v.26 no.2
• /
• pp.145-153
• /
• 2015

$Cr_2O_3/AP$ (ammonium perchlorate) energetic composites were prepared by a method of solvent/anti-solvent. XRD analysis revealed that the crystalline structure of AP in $Cr_2O_3/AP$ composites is the same as that of pure AP. SEM photomicrograph shows that an average size of cuboid $Cr_2O_3/AP$ composites is approximately $2.5{\mu}m$. TGA analysis shows that the addition of submicron $Cr_2O_3$ particles into AP lowers the HTD (high-temperature decomposition) compared to that of neat AP and the activation energy of the $Cr_2O_3/AP$ composites was calculated by the isoconversional Starlink method. Considering changes in the activation energy, the decomposition reaction mechanism of AP was suggested as follows; the decomposition with the formation of nucleation sites renders formation of porous structure in the composites up to conversion of about 0.25 and after further conversion of over 0.3, it seems that decomposition reaction vigorously takes place rather than sublimation of AP.

• Korean Chemical Engineering Research
• /
• v.57 no.6
• /
• pp.891-897
• /
• 2019

In this study, heteropoly acid PVMo catalysts were supported on activated carbon with various composition of phosphoric acid ($H_3PO_4$), vanadium (V) pentoxide ($V_2O_5$) and molybdenum (VI) trioxide ($MoO_3$). Catalytic performance was examined at $140^{\circ}C$ for 1hour in vapor formaldehyde. XRD and BET analyses were carried with the catalysts before and after the reaction. Formaldehyde conversion was increased with decreasing Mo and $H_3PO_4$ content and increasing $V_2O_5$ content. Acidity of the catalysts was investigated with $NH_3-TPD$. Crystallinity of the catalysts was relatively low, and surface area was decreased after the reaction. In $NH_3-TPD$ result, the ratio of strong acid site corresponding to $NH_3$ desorption between $400^{\circ}C$ and $500^{\circ}C$ was increased by decreasing $MoO_3$ and $H_3PO_4$ content and increasing $V_2O_5$ content. Therefore, it was found that the strong acid site could affect the catalytic reactivity in vapor formaldehyde conversion.

• Applied Chemistry for Engineering
• /
• v.31 no.6
• /
• pp.646-652
• /
• 2020

In this study, an NH3-selective catalytic reduction (SCR) experiment was performed to control NOx in the temperature range of 200~500 ℃. The reaction activity experiment was conducted by varying the firing temperature of Sb/TiO2 when using V/Sb/TiO2 composite as a catalyst. As a result, when the sintering temperature of Sb/TiO2 was 600 ℃, the efficiency was the best, and it was confirmed that the NOx conversion rate was close to 80% at the reaction temperature of 250 ℃. H2-temperature programmed reduction (TPR), X-ray diffraction (XRD), Brunauer-Emmett-Teller (BET), Raman spectroscopy, and X-ray photoelectron spectroscopy (XPS) analyses were employed to derive the cause of the activity enhancement when prepared at different firing temperatures as described above. As a result, when the sintering temperature of Sb/TiO2, which showed an excellent activity, was prepared at 600 ℃, it was confirmed that VSbO4 was generated. This indicates that the non-stoichiometric species of V increased, resulting in the excellent NOx conversion rate of V/Sb/TiO2.