• 제목/요약/키워드: 입도 분리

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바이오가스 고질화와 초저온액화공정을 통한 액화바이오메탄 생산 (Biogas upgrading and Producing the Liquefied Bio-methane by Cryogenic Liquefaction Process)

  • 심동민;성현제;박성범;김낙주;장호명;이재영;이영민;이우철;오화수
    • 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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    • 한국신재생에너지학회 2010년도 춘계학술대회 초록집
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    • pp.246.1-246.1
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    • 2010
  • 본 연구는 바이오가스의 에너지효율성을 높이기 위한 연구로서 바이오가스 정제공정과 초저온액화공정을 통하여 액화바이오메탄을 생산하는 바이오가스 고질화기술개발 연구이다. 바이오가스 정제공정은 탈황, 제습, 흡착, 압축, $CO_2/CH_4$ 분리공정으로 구성하고, 초저온액화공정은 열교환기, $CO_2$ 제거설비, 질소냉매 공급공정으로 구성하여 혐기성소화조에서 발생하는 바이오가스($CH_4$ 농도: 60~65%, $H_2S$: 1,500~2,500ppm)를 $200Nm^3/hr$의 유량으로 인입시켜 액화바이오메탄을 생산하였다. 연구결과, 탈황공정에서는 가성소다 세정법을 이용하여 1,500~2,500ppm으로 인입되는 $H_2S$를 100ppm 이하로 제거한 후, 흡착법을 이용하여 $H_2S$를 완전히 제거하였다. 바이오가스에 포화된 수분은 냉각제습과 흡착제습공정을 통해 Dew point $-70{\sim}-90^{\circ}C$까지 제거하여 안정적으로 $CO_2/CH_4$ 분리공정에 인입시켰다. $CO_2/CH_4$ 분리공정은 흡착방식을 적용하여 $CH_4$ 순도가 95% 이상인 바이오메탄을 생산하였으며, 이때 메탄 회수율은 약 87%이였다. $CO_2$가 분리된 바이오메탄은 초저온액화공정을 이용하여 액화바이오메탄으로 전환시켰다. 이때 초저온액화공정은 Reverse Brayton cycle로 구성하였으며, 냉매로는 질소를 사용하였다. 액화바이오메탄의 생산은 바이오메탄을 등엔트로피과정인 단열팽창을 통하여 $-155{\sim}-159^{\circ}C$의 초저온으로 냉각되는 질소냉매와 열교환기에서 열교환시켜 이루어졌으며 그 생산량은 $3.46m^3$/day(1bar, $-161^{\circ}C$)이었다.

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기계적 처리에 의한 반도체 IC칩 스크랩으로부터 유가금속의 분리에 관한 연구 (Separation of Metals from Intergrated Circuit Chip Scrap by Mechanical Beneficiation)

  • 이재천;이강인;이철경;양동효
    • 자원리싸이클링
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    • 제3권1호
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    • pp.38-43
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    • 1994
  • 국내의 반도체 회사에서 발생한 IC칩 스크랩의 기계적인 전처리를 통하여 귀금속 및 유가금속을 분리하는 연구를 행하였다. IC칩 스크랩을 절단, 분쇄한 뒤 분쇄된 스크랩의 입자크기에 따른 금속의 분포도를 조사하였으며 함유되어 있는 금속편을 자력선별에 의하여 분리하였다. 일련의 분쇄공정을 통하여 얻어 진 IC칩 스크랩 분쇄물의 입도분포는 +3 mm가 7.5%, 3~1 mm가 17.0%, -1 mm가 75.5%야였다. 분쇄물을 $700^{\circ}C$에서 배소하였을 때 중량감소율은 약 18%이였으며 입도분포에 따른 금속의 함량은 十3mm에서 97%, 1~3mm에서 96%, 1~0.595 mm에서 13% 및 0.595~0.5mm에서 3.7%이었다. Au는 99%가 -lmm의 분쇄물에 존재하였다. 자력선별기를 사용하여 700 및 1,500 Gauss로 Ni, Fe, Cu, Sn, Pb를 분리 회수할 수 있었다.

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자력선별법을 이용한 화력 발전소 매립회의 지오폴리머 원료화 연구 (The study of geopolymer utilization of reclaimed ash by using magnetic separation method)

  • 김강덕
    • 한국결정성장학회지
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    • 제27권5호
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    • pp.249-255
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    • 2017
  • 화력발전소에서 발생되는 매립회의 지오폴리머 원료화를 위하여 자력선별 공정을 이용하여 자성체와 비자성체로 분리하였으며, 매립회의 입도 및 자석의 세기에 따른 미연탄소의 선별 특성을 관찰하였다. 3000 G 자석을 이용한 세립(0.15~0.84 mm)과 조립(0.84~2.4 mm) 매립회의 자력선별 결과, 매립회는 입도에 상관없이 비자성체의 무게분율과 강열감량이 자성체보다 높게 나타났으며, 세립 매립회의 경우 자석의 세기를 3000 G에서 10000 G로 증가시키면, 약한 자성을 띠는 물질들도 자성체로 분리됨에 따라 자성체의 무게 분율이 급격히 증가되면서 낮은 강열감량에도 불구하고 전체 강열감량의 32.6 wt%의 66.9 %(22.8 wt%)를 차지하였다. 자력 선별된 조립 매립회로 제조된 지오폴리머의 재령일별 압축강도 측정결과, 미연탄이 적게 포함된 자성체로 제조된 지오폴리머의 압축강도가 20 MPa를 나타내었다.

종결정 코팅층이 다공성 ${\alpha}$-알루미나 지지체 표면에 성장되는 NaA 제올라이트 분리층의 미세구조에 미치는 영향 (Effect of Seed Coating Layer on the Microstructure of NaA Zeolite Separation Layer Grown on ${\alpha}$-alumina Support)

  • 김민지;;한문희;조철희
    • 멤브레인
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    • 제24권5호
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    • pp.375-385
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    • 2014
  • 본 연구에서는 종결정 코팅층이 NaA 제올라이트 분리막 형성에 미치는 영향에 대하여 고찰하였다. NaA 제올라이트 분리막은 평균입경 100 nm 종결정을 다공성 ${\alpha}$-알루미나 표면에 진공여과 코팅하고 $100^{\circ}C$에서 24시간 수열처리하여 합성되었다. 이때 지지체 표면에 분포된 종결정 양을 조절한 후 형성된 NaA 제올라이트 분리층의 두께와 결정입 크기 등 미세구조에 미치는 영향에 대하여 고찰하였다. 종결정 코팅 양은 지지체를 통과한 종결정 수용액의 여과 양을 조절하여 제어하였다. 종결정을 단일층으로 코팅한 후 합성하였을 경우, 코팅 양이 증가함에 따라 분리층 단면에서의 두께와 균일도는 증가하였으며, 표면에서의 결정입 크기는 감소하면서 균일도는 증가하였다. 반면, 종결정을 다층으로 코팅한 후 합성하였을 경우, 균일한 분리층을 형성하였지만 단일층으로 코팅된 경우에 비하여 불균일하였으며 두꺼운 분리층이 형성되었다. 균일하고 초박형의 결함이 없는 제올라이트 분리층을 형성하기 위해서는 종결정을 균일하고 단일층으로 코팅하여야 함을 알 수 있었다. 본 연구로부터 종결정의 코팅 상태가 이차성장에 의한 NaA 제올라이트 분리층의 미세구조를 결정하는 중요한 인자임을 확인할 수 있었다.

열 점착을 이용한 혼합 폐 플라스틱의 선택적 분리 (Separation of wasted plastics by thermal adhesion)

  • 임석기;조희찬
    • 자원리싸이클링
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    • 제12권4호
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    • pp.44-50
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    • 2003
  • 혼합되어 배출되는 플라스틱을 분리 및 선별하기 위한 기존의 방법들은 플라스틱 비중의 유사성, 입도의 제한 등의 요인으로 인해 단일재질의 플라스틱으로 분리하는데 많은 어려움이 따른다. 본 연구에서는 플라스틱의 재질별 연화온도와 점착 특성이 다른 점에 착안하여 열 점착 방식을 이용하여 혼합 플라스틱을 분리하는 방식을 개발하고자 하였다. 일상생활에서 사용되는 범용수지를 시료로 이용, batch 방식의 실험장치를 제작하여 온도를 변화시키면서 각 플라스틱의 점착 온도 범위, 점착율을 실험적으로 조사하였다. 또한 접촉시간과 플라스틱의 착색제의 유무, 입자 크기 등 다양한 조건들을 변화시키면서 그에 따른 영향을 조사하였으며 이를 실제 혼합 폐 플라스틱에 적용하여 분리효율을 조사하였다. 실험 결과 혼합 플라스틱에서 비중이 유사한 LDPE와 HDPE, PET와 PVC, 그리고 PP와 PVC 등을 온도의 변화에 의해 선택적으로 분리할 수 있음을 확인하였다.

철도 정비창의 폐기물과 혼합된 중금속 오염토 분리에 관한 연구 (A Study on Isolation of Mixed Heavy Metal-Contaminated Soil and the Waste in Railroad Workshop)

  • 손우화;이승호
    • 한국지반환경공학회 논문집
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    • 제13권12호
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    • pp.59-66
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    • 2012
  • 본 연구에서는 철도정비창 부지 내에 폐기물 및 중금속오염 구간에서 채취한 토양을 대상으로 하였다. 그리고 효율적인 정화공정 설계를 위하여 고농도 오염구간, 저농도 오염구간, 폐주물사 함유 시료를 대상으로 입도분포 및 입도 분포 오염농도 분석을 실시하였다. 하지만 폐콘크리트, 폐목재 등의 건설폐기물, 폐주물사, 소각재 등이 부지 전반에 걸쳐 매립되어 있어 일반토양 오염과 다른 양상을 보이고 있었다. 따라서 일반적인 중금속정화기술로는 오염원이 감소하지 않아 혼합된 폐기물 중에 자성을 띠는 성분을 자력선별을 적용하여 실험한 결과 중금속 오염도는 감소하는 것으로 나타났다.

재활용(再活用) 대상(對象) 폐자원( 廢資源)의 물리적(物理的) 성상(性狀) 분석(分析)에 관한 연구(硏究) (A Study on Physical Properties of Recyclables obtained from MSW)

  • 최우진;윤균덕
    • 자원리싸이클링
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    • 제21권5호
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    • pp.72-78
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    • 2012
  • 일반적으로 재활용대상 폐자원은 가정에서 분리 배출된 후 재활용선별장에서 수선별에 의해 유가자원으로 회수된다. 그러나 기존의 재활용선별장에 반입되는 폐자원의 경우 성상이 매우 다양하고 복잡 할 뿐만 아니라 이물질의 함량이 높아 기존의 회수방법으로는 선별효율이 매우 낮은 실정이다. 따라서 선별장에서 재활용품 회수 후에 발생되는 잔재물은 대부분 매립 또는 소각되고 있어서 그로인한 2차환경오염 및 잔류물로부터 추가적인 유가자원의 회수는 시급히 해결해야 할 문제이다. 본 연구에서는 재활용선별장에 반입되는 폐자원에 대한 성상조사를 실시하여 폐자원의 발생특성 변화를 파악하였으며, 전처리시설의 효율성을 증대시키기 위하여 입도분석을 통하여 향후 재활용 선별시설 구성의 기초자료를 제공하였다.

반응 조건에 따른 규산마그네슘의 입도 변화 및 폴리올 정제 능력평가 (Change of Particle Size of Magnesium Silicate According to Reaction Conditions and Evaluation of Its Polyol Purification Ability)

  • 유종렬;정홍인;강동균;박성호
    • Korean Chemical Engineering Research
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    • 제58권1호
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    • pp.84-91
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    • 2020
  • 염기성 폴리올 및 식용유 정제에 사용하는 합성 규산마그네슘의 효율성은 정제능력과 여과속도를 통해 평가되며, 규산마그네슘의 입도 및 표면적에 따라 영향을 받는다. 본 연구에서는 합성변수인 반응온도, 주입속도, 주입순서(Si, Mg), Mg/Si의 반응몰비가 규산마그네슘의 입도에 미치는 영향을 조사하였다. 합성된 규산마그네슘은 합성공정, 분쇄공정, 정제공정으로 비교 분석되었다. 합성공정에서 반응 온도와 주입 속도는 규산마그네슘의 평균입도 변화에 영향을 주지않는 반면, Mg/Si의 반응몰비와 주입 순서는 평균입도 변화에 주된 요인으로 작용하였다. 합성 후 규산마그네슘의 평균입도는 반응몰비가 0.125에서 0.500로 증가할 때 Mg 주입 시 약 54.4 ㎛에서 63.1 ㎛로 약 8.7 ㎛ 증가하였고, Si 주입 시 47.3 ㎛에서 52.1 ㎛로 약 4.8 ㎛ 증가하였다. 주입 순서 별 평균입도를 비교해보면 Mg 주입 시 59.1 ㎛, Si 주입 시 48.4 ㎛로 약 10.7 ㎛의 평균입도 차이를 보였으며 Mg을 주입하는 조건에서 약 2배 빠른 수세여과속도가 관찰되었다. 즉, 입도가 증가함에 따라 여과 시간이 단축되고 수세여과속도 증가로 생산성 향상에 기여할 수 있었다. 여과 후 분리된 cake형태의 규산마그네슘은 건조과정을 통해 단단한 고형체가 되고 분쇄공정을 통해 분말형태의 흡착제로 사용된다. 건조된 규산마그네슘의 물리적 강도가 감소함에 따라 분말의 평균입도가 감소하고, 이 강도는 반응몰비에 영향을 받는 것을 확인하였다. Mg주입 시 Mg/Si의 반응몰비가 증가함에 따라 규산마그네슘의 물리적 강도가 감소하여 분쇄 후 평균입도가 합성 후 평균입도에 비해 약 40% 감소하는 것을 관찰하였다. 이러한 강도감소는 평균입도 감소와 분쇄 후 미분량의 증가로 정제능력의 향상을 가져왔지만 정제여과속도 감소를 가져왔다. Mg 주입 시 반응몰비가 0.125에서 0.5로 증가할 동안 정제능력은 약 1.3 배가 증가하였으나 정제여과속도는 약 1.5 배가 감소하였다. 따라서 규산마그네슘의 생산성 향상을 위해서는 Mg/Si의 반응몰비를 증가시켜야 하지만, 폴리올의 정제여과속도를 증가시키기 위해선 반응몰비를 감소시켜야 한다. 규산마그네슘의 합성변수 중 주입순서와 Mg/Si의 반응몰비는 합성 후 평균입도와 분쇄 후 평균입도 및 미분량 변화에 영향을 주는 주요인자로 생산성 및 정제능력을 결정짓는 중요한 합성변수이다.

고품위 몰리브덴 회수를 위한 컬럼부선 요인설계 (Experimental Design of Column Flotation for Recovery of High Grade Molybdenite)

  • 김현수;푸레브 오윤빌렉;박철현
    • 자원리싸이클링
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    • 제32권6호
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    • pp.34-44
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    • 2023
  • 본 연구에서 고품위 몰리브데나이트 정광회수를 위해 요인설계를 이용한 컬럼부유선별을 수행하였다. 먼저 삼양 마이닝 플랜트의 부유선별 정광의 단체분리 향상을 위해 평균 입도 165, 116, 46.7 및 38.4 ㎛로 각각 재분쇄하였다. 컬럼부선에 영향을 미치는 다양한 변수에 대한 실험을 수행하였으며 MoS2 품위와 회수율이 각각 98.3 %와 95.28 %인 정광을 얻었다. 또한, 고품위에 영향을 미치는 입도 크기, 세척수 속도 및 억제제에 관한 요인설계 및 실험 데이터를 확보하고 통계분석(SPSS 25) 프로그램을 이용해 회귀분석하였다. 결과로부터, 컬럼부선 변수들 간의 상관관계와 품위(MG) 및 회수율(MR)을 예측할 수 있는 모델식을 도출하였다. 억제제 농도+세척수 속도 및 입도 크기+억제제 농도+세척수 속도의 요인들은 유의수준(0.05)보다 작아 종속변수인 품위에 뚜렷한 영향을 주고 있으며 회수율 모형의 경우, 입도 크기와 세척수의 요인만이 종속변수인 회수율에 영향을 주었다.