• 제목/요약/키워드: 유중증발 건조

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Experimental Study on Oil Separation from Fry-dried Low-rank Coal

  • Ohm, Tea-In;Chae, Jong-Seong;Lim, Jae-Ho;Moon, Seung-Hyun
    • 청정기술
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    • 제19권1호
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    • pp.30-37
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    • 2013
  • 본 연구에서는 함수율 32.3 wt%인 저등급 석탄을 유중증발 건조한 후 고속 원심분리 장치에서 기름을 분리하여 연료 특성을 분석하였으며, 유중증발 건조시간이 6, 10분일 때 석탄의 함수율은 각각 5.0, 4.2 wt%까지 감소하였다. 유중증발 건조 후 석탄의 고위발열량은 11,442.0 kJ/kg-wet에서 27,816.0 kJ/kg-wet로 증가하였다. 유중증발 건조한 석탄을 상온에서 원심분리장치로 기름을 분리한 석탄의 기름 함량은 15.0 wt%이나 건조 석탄을 80, 100, $120^{\circ}C$로 재가열하여 기름을 원심분리하면 각각 9.7, 9.3, 8.5 wt%로 줄어들었으며 석탄 직경별 기름 함량차이는 미약하였다. 원심분리 장치에서 회수한 기름은 유중증발 건조용 기름으로 재사용한다. 저등급 석탄을 대상으로 열중량분석(thermogravimetric analysis, TGA)을 수행한 결과, 건조 후 $120^{\circ}C$로 재가열한 석탄은 석탄입자 크기에 따른 무게변화는 거의 없었으며 이것은 원심분리 장치 성능이 석탄입자의 크기에는 영향을 받지 않기 때문이다. 또한, 미분열중량 분석(derivative thermogravimetry, DTG)을 수행한 결과에 의하면 원시료 석탄은 $400^{\circ}C$에서 휘발분이 가스화되면서 피크가 나타났고 유중증발 건조한 석탄의 경우 $350^{\circ}C$에서 1차 피크, $400^{\circ}C$에서 2차 피크가 발생하였다. 1차 피크는 유중증발 건조과정 중에 석탄내부의 수분과 치환된 기름 때문으로 사료되었다. 또한, $80^{\circ}C$, $100^{\circ}C$, $120^{\circ}C$로 재가열하여 기름을 분리한 석탄시료들의 피크가 기름을 분리하지 않은 석탄의 피크보다 작은 것은 원심분리 장치에 의해 기름이 일정량 분리되었기 때문이다.

유중 건조법에 의한 고수분 저품위탄 건조 실험 (An Experimental Study on the Fry Drying of Low-rank Coal with a High Moisture Content)

  • 문승현;김용우;유인수;이승재
    • 에너지공학
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    • 제18권4호
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    • pp.213-220
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    • 2009
  • 수분의 함량이 높은 저품위탄을 건조시키기 위하여 유중 건조 방법에 대해 조사하였다. 최적의 건조 조건을 선정하기 위하여 최종온도, 석탄과 등유의 혼합비율, 석탄 또는 등유의 양, 혼합물의총량, 교반방법에 따른 석탄의 건조 특성을 관찰하였다. 최종온도가 $120^{\circ}C$ 이하일 때는 완전한 증발이 이루어지지 않았으며, $130^{\circ}C$ 이상인 경우에는 수분의 증발량에 큰 차이가 나타나지 않았다. 석탄과 등유의 혼합비율에서 석탄의 양이 증가 할수록 수분의 증발이 잘 이루어짐에 따라, 열에너지의 전달이 수분의 증발에 미치는 영향보다 증발한 수분이 등유 속에서 배출되기 위하여 필요한 에너지가 더 큰 것으로 나타났다. 혼합물의 총량이 많은 경우에는 건조후의 수분 함량이 더 낮아지지만 많은 시간이 소모되는 반면, 적은 경우에는 수분 함량을 일정한 수준 이하로 낮추기 어려운 반면에 짧은 시간에 일정한 함량까지 수분을 증발시킬 수 있는 것으로 나타났다. 따라서 등유와 석탄 혼합물의 유동성이 확보되는 한도 내에서 등유의 양을 가능한 줄이는 것이 석탄의 건조에 유리한 것으로 판단되었다. 한편, 질소를 이용한 교반과 진공을 개별적으로 적용한 경우에는 증발량이 향상되었다.

폐유를 이용한 하수슬러지 유중 건조 연구 (A Study for Drying of Sewage Sludge through Immersion Frying Using Used Oil)

  • 신미수;김혜숙;홍지은;장동순;엄태인
    • 대한환경공학회지
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    • 제30권7호
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    • pp.694-699
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    • 2008
  • 유기성 슬러지의 직접 매립 금지와 가까운 장래에 해양투기가 금지될 전망이므로 발생되는 슬러지의 적절한 처리에 대한 발전된 기술의 연구가 필요하다. 본 연구에서는 슬러지 건조기술 중 하나인 폐유를 활용하여 하수슬러지를 유중 건조시키는 방법에 대한 연구를 수행하였다. 이 공정의 기본 원리는 오일을 가열함으로써 형성되는 급격한 압력변화에 의해 슬러지 공극을 통하여 수분이 빠르게 증발하도록 하는 것이다. 일련의 건조 실험 결과, 건조온도, 건조시간, 오일종류, 슬러지 형상 등 중요한 실험변수에 따른 건조곡선이 얻어졌다. 건조 오일로 폐식용유를 사용한 경우 건조시간에 따른 수분함유량 변화는 건조시간 10분이 지나면서 현저히 감소하기 시작하여 14분 이후에는 건조온도에 관계없이 수분함유량이 5% 이내로 감소하였다. 유중 건조 온도는 120$^{\circ}C$에 비해 140$^{\circ}C$ 이상에서 수분 증발이 급격히 증가한 것으로 나타났다. 그러나 140$^{\circ}C$ 이상에서는 큰 차이를 나타내지 않았다. 슬러지 직경이 감소할수록 효율적으로 건조되는 것으로 나타났는데 이는 단위체적당 표면적의 증가에 기인하는 것이다. 오일 종류의 변화에 따른 영향을 살펴보면 폐 엔진오일을 사용한 경우 점도가 증가함에 따라 폐식용유에 비하여 수분 증발이 현저히 지체되는 현상이 나타났다. 그러나 건조온도 140$^{\circ}C$ 이상에서는 120$^{\circ}C$에 비하여 건조시간이 경과함에 따라 수분 증발이 비교적 크게 증가하는 결과를 나타내었다. 그러므로 폐오일의 종류에 관계없이 건조온도는 140$^{\circ}C$ 이상으로 유지하는 것이 바람직한 것으로 사료된다.

유중건조를 이용한 천안시 열건조물의 고형연료화 공정 연구 (A Study on the RDF making Process of Heat-dried Sludge from Cheonan by using Oil-drying Method)

  • 박소연;김상빈;하진욱
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제19권2호
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    • pp.660-667
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    • 2018
  • 본 연구에서는 천안시 병천 하수종말처리장의 '열건조물'로 고형연료를 제조하기 위하여 유중건조 공정의 최적 조건을 선정하는 연구를 수행하였다. 연구결과물의 특성을 평가하기 위하여 $130^{\circ}C$, $160^{\circ}C$, $190^{\circ}C$의 온도조건에서 '유증발량 측정실험' 및 '열건조물의 유중건조 실험'을 수행하였으며, 칼로리미터와 TGA 장비를 이용하여 고형연료의 성능을 측정하였다. 또한 휴대용 복합악취측정기를 이용하여 유중건조 중 복합악취, 암모니아, 황화수소 및 총 휘발성 유기화합물의 발생농도를 측정하고, EDS 장비를 이용하여 성분분석 연구를 수행하였다. 대량생산을 고려하여 기름과 열건조물의 무게비를 임의의 비율인 4:1로 고정하였고, $130^{\circ}C$에서는 일부 내부수의 순간적인 건조 이후 기름과 열건조물의 물리적인 혼합만이 진행된다고 판단된다. 환경 친화적인 측면을 고려하였을 때, $160^{\circ}C$$190^{\circ}C$의 건조효율에 큰 차이가 없으므로 $160^{\circ}C$의 건조온도에서 5분 이내로 처리하는 것을 최적 조건으로 선정하였다. 본 연구에서 재조한 고형연료의 신뢰성을 확보하기 위해 화력발전소 현장연료와의 성능비교 연구를 진행한 결과 발열량 4,449kcal/kg, 함수율 2%, 회분함량 34%로 현재 사용 중인 현장연료보다 대체로 우수한 성능을 나타내었으므로 기존의 목재펠릿 뿐만 아니라 석탄에너지 또한 충분히 대체할 수 있을 것이라 판단된다.

슬러지 유중 건조에 대한 전산 해석 및 실험적 연구 (A Numerical and Experimental Study for Fry-drying of Various Sludge)

  • 신미수;김혜숙;김병갑;황민정;장동순;엄태인
    • 대한환경공학회지
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    • 제32권4호
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    • pp.341-348
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    • 2010
  • 유중 건조 공정의 기본 원리는 수분과 비열차이가 있는 오일을 가열할 때 온도 차이에 따라 형성되는 슬러지 내부의 급격한 압력 변화를 이용한다. 즉 슬러지 내부에 발생하는 급격한 압력 상승이 이루어질 때 슬러지 공극을 통하여 수분이 빠르게 배출하도록 하는 것이다. 본 연구의 목적은 유중 건조공정 중 다양한 운전 변수가 건조효율에 미치는 영향을 구체적으로 규명하기 위한 것이다. 변수 연구를 위하여 일련의 건조 실험과 수치해석을 시도하였으며 그 결과 건조온도, 건조시간, 폐오일종류, 슬러지 종류 등 중요 실험변수에 따른 건조곡선이 얻어졌다. 건조 온도 변화에 따른 연구 결과는 폐오일의 종류에 관계없이 $140^{\circ}C$ 이상으로 운전하는 것이 건조효율에 유리한 것으로 나타났으며 이 결과는 수치 해석적 결과로도 확인되었다. 그리고 슬러지 직경의 경우 직경이 감소할수록 효율적으로 건조되는 경향으로 보였으며 이는 비표면적의 증가에 기인하는 것으로 판단되었다. 오일 종류나 물성의 변화에 대한 연구에서는 오일의 점도가 가시적인 영향을 주는 것으로 나타났다. 특히 점도가 높은 오일의 경우 건조 초반에 수분 증발이 현저히 지체되는 현상이 나타났다. 그러나 건조온도 $140^{\circ}C$ 이상에서는 이러한 지체 현상이 감소하는 결과를 나타내었다. 슬러지 종류에 따른 연구에서는 전체적으로 큰 차이를 나타내지는 않았으나 하수슬러지가 다른 종류의 슬러지에 비하여 좀 더 가시적으로 양호한 수분제거 양상을 나타내었다. 수치 해석적 연구는 실험적 연구에 대한 상호보완적인 연구로서 가능성을 보였으나 복잡한 세부모델에 대한 경험적인 모델개발의 필요성이 제기되었다.

유중건조를 이용한 축산분뇨슬러지의 고형연료화 공정 연구 (A study on the RDF(Refuse Derived Fuel) making process of Livestock manure sludge by oil-drying method)

  • 이준호;박소연;이경호;하진욱
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제18권2호
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    • pp.294-301
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    • 2017
  • 본 연구에서는 유중건조 공정으로 가축분뇨 슬러지 고형 연료를 제조하기 위한 최적 조건을 선정하는 연구를 수행하였다. 연구결과물(슬러지 고형 연료)의 특성 평가를 위하여 유증 증발량 측정 실험, 슬러지 유중건조 실험, 그리고 건조 슬러지 성형 실험을 수행하였으며, 칼로리미터와 PXRF 장비를 이용하여 고형 연료의 성능을 측정하였다. 또한, 현재 시중에서 일반적으로 사용되고 있는 목재 고형 연료와 본 연구에서 개발한 슬러지 고형 연료 사이의 열량 비교 연구를 수행하였다. 실험결과에 따르면 대량생산 및 환경 친화적 측면을 함께 고려하였을 때, 30g의 슬러지를 $130^{\circ}C$의 식물성 기름으로 25분간 처리하는 것이 고형연료 생산에 가장 적합한 조건으로 나타났다. 본 연구에서 제조한 슬러지 고형 연료의 열량은 5211kcal/kg이었으며, 이는 시중에서 널리 사용되고 있는 목재 고형 연료의 열량보다 큰 값이다. 마지막으로, PXRF 측정 결과 황을 제외한 중금속은 검출되지 않았다. 그러므로 추후 산업용 제조기술로의 개발 시 황 성분 제어 공정에 대한 추가적인 연구가 필요할 것으로 보인다.

마이크로캅셀화에 의한 조절방출제제 개발 I: 유드라짓 마이크로캅셀화에 의한 $\beta$-락탐계 항생제의 방출제어

  • 지웅길;한건;정연복
    • 한국응용약물학회:학술대회논문집
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    • 한국응용약물학회 1992년도 제1회 신약개발 연구발표회 초록집
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    • pp.64-64
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    • 1992
  • 1. Eudragit RS, RL, E, S 및 L을 이용하여 유중건조법으로 제조한 $\beta$-락탐계 항생제 (Amoxicillin, Cephalexin) 마이크로캅셀 모두가 구상 성형성과 정립성이 양호한 결과를 얻었다. 2. 분리 분산제 (aluminium tristearate)의 양을 고정시켰을 때에는 일정한 입자 분포도를 가지는 마이크로캅셀을 얻을 수 있었고, 양을 증가시켰을 때에는 입자 크기는 작아 졌으며, 용출율은 증가하였다. 3. Eudragit RS 및 S 마이크로캅셀제제로부터의 약물용출은 저조하였고, Eudragit RL 및 L 제제로부터의 약물용출은 양호하였다. 따라서 Eudragit RS/RL 마이크로캅셀제제에서는 Eudragit RL의 양을 증가시킬수록 약물의 용출율이 증가하였으며, Eudragit S/L 마이크로캅셀제제에서는 Eudragit L의 양을 증가시킬수록 약물의 용출율이 증가하였다. 약물방출 실험결과, Amoxicillin 함유Eudragit RS/RL (25/75) 마이크로캅셀, cephalxin함유 Eudragit RS/RL (75/25) 마이크로캅셀 및 Eudragit S/L (75/25) 마이크로캅셀제제는 유용한 제제로 펑가되었다. 또한 수용성 고분자인 polyethylene glycol을 혼합하어 제조하는 것에 의해 방출조절성 마이크로캅셀의 제조가 가능하였다. 유중건조법을 이용하여 본 연구방법으로 저조한 마이크로캅셀제제는 투어횟수를 줄일 수 있을 뿐만 아니라 생체에 대해 안전하고 재현성에 확보되는 유용한 제제로 판단된다. 앞으로 연구를 계속 수행하여, 특히 약물의 물리화학적 성질 및 생제내 투어 후의 생물약제학적 펑가를 엄격히 하므로써 안정성이 심히 문제시되는 다용 약물계열에 대한 조절방출성제제의 개발을 기대할 수 있다.은 해리항수의 역수이므로 해리항수가 적을수록 $\beta$ 수용체에 대한 친화력이 큰 약물이다. 시사되었으며, 이 조직에서 또한 5-$HT_2$와 5-$HT_3$ 수용체의 존재를 확인하고 각각의 기능을 분명히 했다.가 수월하게 하였고 메모리를 동적으로 관리할 수 있게 하였다. 또한 기존의 smpl에 디버깅용 함수 및 설비(facility) 제어용 함수를 추가하여 시뮬레이션 프로그램 작성을 용이하게 하였다. 예를 들면 who_server(), who_queue(), pop_Q(), push_Q(), pop_server(), push_server(), we(), wf(), printfct() 같은 함수들이다. 또한 동시에 발생되는 사건들의 순서를 조종하기 위해, 동시에 발생할 수 있는 각각의 사건에 우선순위를 두어 이 우선 순위에 의하여 사건 리스트(event list)에서 자동적으로 사건들의 순서가 결정되도록 확장하였으며, 설비 제어방식에 있어서도 FIFO, LIFO, 우선 순위 방식등을 선택할 수 있도록 확장하였다. SIMPLE는 자료구조 및 프로그램이 공개되어 있으므로 프로그래머가 원하는 기능을 쉽게 추가할 수 있는 장점도 있다. 아울러 SMPLE에서 새로이 추가된 자료구조와 함수 및 설비제어 방식등을 활용하여 실제 중형급 시스템에 대한 시뮬레이션 구현과 시스템 분석의 예를 보인다._3$", chain segment, with the activation energy of carriers from the shallow trap with 0.4[eV], in he amorphous regions.의 증발산율은 우기의 기상자료를 이용하여 구한 결과 0.05 - 0.10 mm/hr 의 범위로서 이로 인한 강우손실량은 큰 의미가 없음

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천연색소를 함유하는 유중폴리올(Polyol-in-Oil) 립메이크업 제품에 관한 연구 (A Study for Polyol-in-Oil Type Lip Makeup Cosmetics with Natural Pigments)

  • 이동원;김영호;정은지;이상길;표형배
    • 대한화장품학회지
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    • 제39권1호
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    • pp.65-73
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    • 2013
  • 립 메이크업 제품은 음식물과 함께 체내로 유입되므로 안전성에 대한 필요성이 다른 화장품보다 크다. 또한 합성 안료인 타르계 색소에 대한 안전성 문제가 지속적으로 부각되고 있는 상황에서 천연색소에 대한 요구가 점점 증가되고 있으며, 많은 종류의 천연 색소가 개발되고 있다. 하지만 립메이크업 제품에 합성색소 대신 천연색소를 이용하기에는 여러 가지 문제점이 있다. 대부분 천연 색소는 안토시아닌 계통의 친수성 물질로 구성되어 있지만, 기존의 입술 화장료는 오일과 왁스로 이루어진 무수상태의 유분산 제형이 대부분이기 때문이다. 따라서 립메이크업 제품은 상기에서 설명한 바와 같인 무수제형이기 때문에 수용성인 천연색소를 사용할 경우에 색상발현도가 낮고 불안정하여 제형에서 색소가 분리되기 쉽다. 또한 천연색소는 pH, 열 및 일광 등에 의해 쉽게 변하는 단점이 있는데, 무수제형에서는 이에 대한 조절이 쉽지 않아 안정도에 문제점을 가지고 있다. 따라서 본 연구에서는 천연색소를 사용하여 인체에 안전하면서 색상 표현력이 우수한 립메이크업 조성물에 대하여 연구를 수행하였고, 천연색소를 유중폴리올 에멀젼에 포집하여 색소의 안정도를 확보하였으며, 수분증발 시 생기는 건조함이 없는 우수한 보습력을 갖는 립메이크업 제품을 제조하였다.