• Title/Summary/Keyword: 이산화탄소법

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이산화탄소를 이용한 방사능 오염 세척 기술개발

  • Ko, Moon-Sung;Park, Kwang-Heon;Ryu, Jung-Dong;Kim, Yang-Eun;Lee, Bum;Park, Hyun-Taek
    • Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
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    • 2000.11a
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    • pp.59-59
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    • 2000
  • 원자력발전소 1차계통과 격납용기 내부에서 사용되는 주요 부품들은 운전중에 발생한 방사 성 물질들의 침투와 홉착에 의해 오염되어 간다. 이 오염된 부품 및 장비, 공구, 방호복, 방호모자, 작업화 등의 세정과 정비를 위해서는 제염이 선행되어야 한다. 현재의 제염법은 2차 방사성 폐기물을 발생하는 문제점이 있다. 따라서I 2차 폐기물의 발생을 근원적으로 줄일 수 있는 새로운 제염방안이 절실히 요구되고 있는 실정이다. 본 논문에서는 이러한 문제점을 해결할 수 있는 제염법을 개발하기 위해 2가지 방법을 적용하였다. 첫째로, 원자력 발전소에 서 나오는 방사능 오염 세탁물 제염을 위한 액체 및 초임계 이산화탄소를 이용한 방사능 오염물 제염기를 개발하였다. 제염기는 반응기(16 liteer), 회수시스템 그리고 저장용기로 구성되어있다. 세정에 사용된 모든 이산화탄소는 회수되어 재사용 되어지므로 2차 폐기물의 발생을 근원적으로 없앨 수 있다. 제염성능실험결과 제염지수가 목표치보다는 낮았다. 이는 제염 기에 계면활성제와 기계적인 힘을 가한다면 높은 제염지수를 얻을 수 있을 것으로 예상된다. 둘째로, 발전소에서 나오는 오염된 공구나 장비의 세척을 위한 가변형 노즐 드라이 아이스 세척 장치를 개발하였다. 표면세정시 얼음층 형성방지를 위하여 열공급장치를 부착하였다. 유라표면에 지문을 묻혀 실험한 결과 쉽게 제거되었다. 실제 발전소에 있는 P Pump-housing의 표면을 실험한 결과 방사능의 약 40-80%가 제거되었다. 이 장치는 검출기, 제어장치, 용액상에서 세척될 수 없는 장치에 적용할 수 있는 효율적인 세척법이다. 이는 프리프레그의 표면처리 가 충과 충간의 접착강도를 증가시키고 또한 탄소섬유와 에폭시 간의 계면력을 증가시킨데 기인하는 것으로 사려된다.되었으며, duty-on 시간의 증가에 따라 $Cr_2N$ 상의 형성이 점점 많아져 80% duty-on 시간 경우에는 거의 CrN과 $Cr_2N$ 상이 공존하는 것으로 나타났다. 또한 duty-on 시간이 증가할수록 회절피크의 세기가 증가하여 결정화가 더 많이 진행되어짐을 알 수 있었다. 마찬가지로 바이어스 펄스이 주파수에 다른 결정성의 변화도 펄스의 주파수가 증가할수록 박막이 결정성이 좋아지고 $Cr_2N$ 상이 쉽게 형성되었다. 증착 진공도에 따른 결정성은 상대적으로 질소의 농도가 높은 낮은 진공도에서는 CrN 상이 주로 형성되었으며, 반대로 높은 진공도에서는 $Cr_2N$ 상이 많이 만들어졌다. 즉 $1.3{\times}10^{-2}Torr$의 증착 진공도에서는 CrN 상만이 보이는 반면 $9.0{\tiems}1-^{-2}Torr$ 진공도에서부터 $Cr_2N$ 상이 형성되기 시작하여 $5.0{\tiems}10^{-2}Torr$ 진공도에서는 두개의 상이 혼재되어 있음을 알 수 있었다. 박막의 내마모성을 조사한 결과 CrN 박막의 마찰 계수는 초기에 급격하게 증가한 후 0.5에서 0.6 사이의 값으로 큰 변화를 보이지 않았으며, $Cr_2N$ 박막도 비슷한 거동을 보였다.차 이, 목적의 차이, 그리고

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Non-gray Radiation with Turbulent Convection in the Entrance Region of a Smooth Tube (매끈한 튜브의 입구 영역에서 난류유동에 의한 대류와 비회복사)

  • Seo, T.B.
    • Korean Journal of Air-Conditioning and Refrigeration Engineering
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    • v.7 no.4
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    • pp.667-680
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    • 1995
  • 튜브 내의 입구영역에서 난류 유동에 의한 대류와 비회복사(non-gray radiation)가 동시에 일어날 때의 열전달특성을 수치해석적으로 연구하였다. 작동유체는 이산화탄소, 수증기, 질소의 혼합가스라고 가정하였다. 지배방정식을 계산하기 위해 유한차분법이 이용되었고, 복사전달방정식을 이차편미분방정식으로 바꾸기 위해 P-1 근사법이 사용되었다. 그리고 혼합가스의 비회흡수계수(non-gray absorption coefficient)는 지수광폭밴드모형(exponential wide band model)을 이용해서 구하였다. 열전달특성에 대한 온도조건의 영향을 조사하기 위해 튜브의 축방향에 대한 평균 온도와 뉴셀트수(Nusselt number)의 변화를 몇 가지 다른 온도조건에 대해 나타내었다. 또한, 가스의 성분조성에 대한 영향을 조사하였으며, 이러한 결과에 기초해서 튜브 내에서 난류유동에 의한 대류와 비화복사가 동시에 일어날 때의 복사 뉴셀트수를 쉽게 예측할 수 있는 방법을 제시하였다.

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High Pressure Binary Phase Equilibria Measurements of α-Tetralol with Carbon Dioxide (이산화탄소와 α-Tetralol과의 2성분계 고압상평형 측정)

  • Byun, Hun-Soo;Kim, Choon-Ho;Hwang, Young-Gi;Kwak, Chul
    • Applied Chemistry for Engineering
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    • v.7 no.1
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    • pp.67-74
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    • 1996
  • The binary phase equilibrium experiments of carbon dioxide/1,2,3,4 ${\alpha}$-tetrahydro-1-naphthol(${\alpha}$-tetralol) system were conducted to get phase equilibrium and mixture density data at 313.2K, 343.2K and 373.2K and within pressure ranges of 6.0 MPa to 35.0MPa. The phase equilibrium apparatus was type that circulated the vapor and liquid phase, the expended volume measuring system was adopted to microsampling technique for the analysis. The phase equilibrium and mixture density data were obtained for carbon dioxide/${\alpha}$-tetralol system from liquid and vapor phase. The mole fraction of carbon dioxide in liquid phase decreases and the mole fraction of ${\alpha}$-tetralol in vapor phase increases at constant pressure according to increment of temperature, and both the densities of the vapor and liquid phase approach to the mixture critical density as the pressure increases at any temperature. For she thermodynamic analysis, the experimental data were correlated with Peng-Robinson equation in cubic equation of state and compared to theoretical values of carbon dioxide/${\alpha}$-tetralol system. The AAD result was in the range of 1.08%~8.93% in the case of K(1), and was in the range of 45.71%~72.34% in the case of K(2).

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Separation of $CH_4/CO_2/N_2$ Mixture by Pressure Swing Adsorption (PSA법을 이용하여 $CH_4/CO_2/N_2$ 혼합가스 중에서 메탄의 분리)

  • Cho, Woo-Ram;Jeong, Gu-Hyun;Shin, Young-Hwan;Yoo, Hee-Chan;Na, Byung-Ki
    • Clean Technology
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    • v.17 no.4
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    • pp.389-394
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    • 2011
  • A compact adsorption-based process for removal of carbon dioxide and nitrogen from natural gas has been discussed. Among the adsorption-based processes, especially, the pressure swing adsorption (PSA) process has been a suitable unit operation for the purification and separation of gas because of low operation energy and cost. A step cycle is made up of pressurization, feed, equalization, blowdown and rinse. In this work, the PSA process is composed of zeolite 13X and carbon molecular sieve (CMS) for removal of carbon dioxide and nitrogen from mixed gas containing $CH_4/CO_2/N_2$ (75:21:4 vol%). A CMS selectively removes carbon dioxide and a zeolite 13X separates nitrogen from methane. CMS is investigated experimentally due to the high throughput of the faster diffusing component ($CO_2$). The gas composition of top, bottom and feed tank was measured with the gas chromatography (GC) using TCD detector, helium as carrier gas and packed column for analysis of methane, carbon dioxide, and nitrogen.

Oxygen Permeability and Resistance to Carbon Dioxide of SrCo0.8Fe0.1Nb0.1O3-δ Ceramic Membrane (SrCo0.8Fe0.1Nb0.1O3-δ 세라믹 분리막의 산소투과 특성 및 이산화탄소에 대한 내성)

  • Kim, Eun Ju;Park, Se Hyoung;Park, Jung Hoon;Baek, Il Hyun
    • Membrane Journal
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    • v.25 no.5
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    • pp.415-421
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    • 2015
  • $SrCo_{0.8}Fe_{0.1}Nb_{0.1}O_{3-{\delta}}$ oxide was synthesized by solid state reaction method. Dense ceramic membrane was prepared using as-prepared powder by pressing and sintering at $1250^{\circ}C$. XRD result of membrane showed single perovskite structure. The oxygen permeability were measured under 0.21 atm of oxygen partial pressure ($P_{O_2}$) and between 800 and $950^{\circ}C$. The oxygen permeation flux of $SrCo_{0.8}Fe_{0.1}Nb_{0.1}O_{3-{\delta}}$ membrane was increased with the increasing temperature. The maximum oxygen permeation flux was $1.839mL/min{\cdot}cm^2$ at $950^{\circ}C$. Long period permeability experiment was carried out to confirm the phase stability and $CO_2$-tolerance of membrane containing Nb in the condition of air with $CO_2$ (500 ppm) as feed stream at $900^{\circ}C$. The phase stability and $CO_2$-tolerance of $SrCo_{0.8}Fe_{0.1}Nb_{0.1}O_{3-{\delta}}$ were investigated by XRD and TG analysis. The result of $SrCo_{0.8}Fe_{0.1}Nb_{0.1}O_{3-{\delta}}$ which exposed carbon dioxide for 100 hours indicated 8wt% of $SrCO_3$. But it was known that the level of $SrCO_3$ production dose not have a significant effect on oxygen permeability.

Vacuum Stripping of $CO_2$ from Aqueous MEA Solutions Using PDMS-PE Composite Membrane Contactor (MEA 수용액으로부터 PDMS-PE 복합막 접촉기를 이용한 이산화탄소 감압탈거)

  • Kim, Jeong-Hoon;Ahn, Hyo-Seong;Kim, Jeong-Hoon
    • Membrane Journal
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    • v.22 no.1
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    • pp.46-53
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    • 2012
  • Low-temperature carbon dioxide stripping by a vacuum membrane stripping technology was studied as a substitute for the stripping process in a conventional aqueous amine process. Composite membranes with $5{\mu}m$ thickness of PDMS (polydimethylsiloxane) dense layer on a PE (polyethylene) support layer were prepared by a casting method and used as a membrane contactor for $CO_2$ stripping. Aqueous amine solutions of 30 wt% MEA (monoethanolamine) were used as absorbents. $CO_2$ flux was examined under various operating conditions by varying the vacuum pressure (60~360 mmHg (abs.)), stripping temperature ($25{\sim}80^{\circ}C$), $CO_2$ loading (0.5~0.7). $CO_2$ stripping flux increased with increasing temperature and $CO_2$ loading as well as decreasing vacuum pressure. PDMS-PE composite membrane has stability for vacuum stripping process compared with PTFE porous membrane.

해운부문 온실가스 목표관리제 대응방안 연구

  • Kim, U-Seon
    • Proceedings of the Korean Institute of Navigation and Port Research Conference
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    • 2010.10a
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    • pp.65-67
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    • 2010
  • 본 연구에서는 저탄소녹색성장기본법에 의해서 시행되는 온실가스 목표관리제의 해운부문 대응방안 연구를 수행하였다. 이를 위해서 온실가스 목표관리제의 개요, 온실가스 목표관리제 대상, 온실가스 목표관리제 대응방안 연구를 수행하였다. 온실가스 목표관리제의 대상이 되는 기업 및 관리업체의 추진방안을 제시함으로써 향후 대상기업 대응방안 수립에 도움을 주고자 한다.

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Covalent Organic Frameworks for Extremely High Reversible $CO_2$ and $H_2$ Uptake Capacity : A Multiscale Simulation Approach (우수한 가역적 이산화탄소 및 수소 저장성능을 가지는 공유결합성 유기적 골격구조체에 관한 다중스케일 접근법을 이용한 연구)

  • Choi, Yoon Jeong;Choi, Jung Hoon;Choi, Kyung Min;Kang, Jeung Ku
    • 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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    • 2010.11a
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    • pp.113.2-113.2
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    • 2010
  • We report that the novel covalent organic frameworks (COFs) are capable of reversibly providing an extremely high uptake capacity of carbon dioxide and hydrogen at room temperature. These COFs are designed based on the multiscale simulations approach via the combination of ab initio calculations and force-field calculations. For this goal, we explore the adsorption sites of carbon dioxide and hydrogen on COFs, their porosity, as well as carbon dioxide adsorption isotherms. We identify the binding sites and energies of $CO_2$ on COFs using ab initio calculations and obtain the carbon dioxide adsorption isotherms using grand canonical ensemble Monte Carlo calculations. Moreover, the calculated adsorption isotherms are compared with the experimental values in order to build the reference model in describing the interactions between the $CO_2/H_2$ and the COFs and in predicting the $CO_2$ and $H_2$ adsorption isotherms of COFs. Finally, we design three new COFs, 2D COF-05, 3D COF-05 (ctn), and 3D COF-05 (bor), for the high capacity $CO_2/H_2$ and $H_2$ storage.

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Regeneration Characteristics of Adsorbent Loaded with VOCs using Supercritical Carbon Dioxide (휘발성 유기용제가 흡착된 흡착제의 초임계 이산화탄소를 이용한 재생특성)

  • Lee, Seung Bum;Seong, Dae Hyung;Hong, In Kwon
    • Applied Chemistry for Engineering
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    • v.8 no.5
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    • pp.737-741
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    • 1997
  • The typical removal method of volatile organic compounds is adsorption process. In this study, granular activated carbon and activated carbon fiber were used as adsorbents, and the adsorption behavior for the two types of adsorbent was compared. And they were regenerated by supercritical carbon dioxide extraction at a constant temperature, 318.15 K, and 2000, 2500, 3000 psi respectively. The desorption percentage of initial adsorbates and iodine values were increased with pressure of supercritical carbon dioxide. The regeneration time was 70 and 60 minutes in adsorbents loaded with methyl ethyl ketone(MEK) and benzene, respectively. The desorption percentages were 64.0% for granular activated carbon and 55.3% for activated carbon fiber loaded with MEK, and 59.1% for granular activated carbon and 45.2% for activated carbon fiber loaded with benzene. The exit concentration could be evaluated by Tan and Liou model. Therefore, the granular activated carbon and the activated carbon fiber could be regenerated by supercritical fluid extraction process.

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