• 제목/요약/키워드: 전해 물 분해 반응

검색결과 30건 처리시간 0.032초

자체 pH 조정 기능을 갖는 다단 전해조에 의한 암모니아의 연속식 분해 (Continuous Decomposition of Ammonia by a Multi Cell-Stacked Electrolyzer with a Self-pH Adjustment Function)

  • 김광욱;김영준;김인태;박근일;이일희
    • Korean Chemical Engineering Research
    • /
    • 제43권3호
    • /
    • pp.352-359
    • /
    • 2005
  • 본 논문에서는 암모니아의 전해 분해를 위한 분리막 반응기의 음극방 및 양극방에서 물의 전해에 따른 암모니아 용액의 pH 변화가 고찰되었으며, 단위 전해 셀이 적층된 다단 전해 반응기에서의 암모니아의 연속식 분해 특성이 평가되었다. 분리막을 가지는 반응기에서 암모니아 용액의 전해 반응 시, 양극에서는 pH가 8 이하에서부터 수소 이온이 생성되는 물 분해 반응이 일어나며, 음극에서는 pH가 11 이상에서부터 수산기 이온이 생성되는 물 분해 반응이 일어나 암모니아 용액의 pH를 변화시켜 암모니아 전해 분해에 영향을 크게 미쳤으며, 음이온 교환막을 사용하는 경우가 양이온 교환막을 사용하는 경우보다 양극방에서 암모니아 분해에 유리한 알카리 분위기를 보다 효과적으로 유지할 수 있었다. 분리막 전해 반응기의 특성을 이용하여 자체 pH 조정 기능을 가지는 연속식 암모니아 전해 반응기가 새롭게 고안하였고, 여기서는 pH-조정조 탱크 용액을 두고 이의 용액 일부를 음극방으로 순환시킴으로써, 양극방으로 주입되는 pH-조정조의 용액의 pH를 높여 암모니아 분해율을 높일 수 있었다. 또한, 그러한 반응기를 이용한 salt-free 연속식 암모니아 전해 분해 공정이 제시되었으며, 이러한 공정에서는 염소 이온을 가지는 암모니아 용액의 80%까지 연속적으로 암모니아를 환경에 무해한 질소로 분해 시킬 수 있었다.

삼중수소수 처리를 위한 전기분해-촉매교환 결합공정 모델링

  • 김광락;안도희;백승우;이민수;임성팔;정홍석
    • 한국방사성폐기물학회:학술대회논문집
    • /
    • 한국방사성폐기물학회 2004년도 학술논문집
    • /
    • pp.236-236
    • /
    • 2004
  • 삼중수소수 오염처리의 선행공정으로 적합한 전기분해-촉매교환 결합공정(CECE process)은 수소동위원소 산화물의 수소화 전환을 위한 전해셀과 다단 액상촉매 교환탑으로 이루어진 탈삼중수소 공정이다(그림 1). 촉매탑은 수소 흐름에 수증기를 동반하도록 하는 친수층과 수증기-수소간의 수소동위원소 교환반응을 유도하는 촉매층으로 구분되며, 탑 상부에는 수소의 산화 반응기 그리고 하부에는 물의 수소화 전해셀로 구성되어 있다(그림 2).(중략)

  • PDF

이온 교환막에서 이온의 비 평형 정상상태 이동을 이용한 단일 전해액의 배출만을 가지는 pH 조절용 연속식 전해 반응기 개발 (Development of a Continuous Electrolytic System for pH-control with Only One Discharge of Electrolytic Solution by Using Non-equilibrium Steady State Transfer of Ions across Ion Exchange Membranes)

  • 김광욱;유제욱;김인태;박근일;이일희
    • 한국방사성폐기물학회:학술대회논문집
    • /
    • 한국방사성폐기물학회 2005년도 춘계 학술대회
    • /
    • pp.101-109
    • /
    • 2005
  • 본 논문에서는 불필요한 용액의 발생이 없이 전해 반응계로 주입되는 용액을 오직 pH 만을 조절시켜 배출시키기 위한 연속식 이온 교환막 전해 시스템을 개발하였다. 여기서는 전해 반응기 앞에 한 pH-조정조를 두고 대상 용액을 pH-조정조로 주입하면서 pH-조정조의 용액의 일부를 이온 교환막에 따라 음극방 또는 양극방으로 거처 다시 pH-조정조로 순환하게 하고. 또한 pH-조정조의 용액의 일부는 상대극방을 통과시킴으로써 pH가 산성 또는 알카리로 조절되어 배출되게 하였다. 이러한 전해반응기에서 pH 조절 과정은 음극과 양극 사이에 전압 차가 형성될 시, 이온 교환막을 통한 용액에 존재하는 이온의 전기이동 현상에 의해 유발되는 음극방과 양극방에서 용액의 전하 비 평형 현상과 이에 따른 물의 전해 분해 과정에 의해 설명되었다.

  • PDF

동전기-펜턴 공정에서 전해질의 전극반응이 처리효율에 미치는 영향 (Role of Electrode Reaction of Electrolyte in Electrokinetic-Fenton Process for Phenanthrene Removal)

  • 박지연;김상준;이유진;양지원
    • 한국지하수토양환경학회지:지하수토양환경
    • /
    • 제11권1호
    • /
    • pp.7-13
    • /
    • 2006
  • Phenanthrene 오염토양 정화를 위한 동전기-펜턴 공정에서, 전해질의 종류와 전극반응에 따른 전기삼투유량의 변화와 오염물의 분해율을 관찰하였다. 전압경사는 초기에 감소하였다가 다시 증가하였는데, 이는 전류가 공급됨에 따라 이 온이 토양 내로 유입되어 전도도가 증가하였다가, 전기삼투 및 전기이동 현상에 의해 이온이 유출수를 통하여 빠져 나가 토양 내의 이온 농도가 다시 감소하여 전도도가 감소하였기 때문이다 총 전기삼투유량은 $NaCl>KH_2PO_4>MgSO_4$의 순서로 나타났는데, 이는 같은 몰농도(M)에서 $MgSO_4$의 이온세기가 다른 전해질보다 높았기 때문이다. 과산화수소를 첨가했을 경우는, 첨가하지 않은 경우보다 펜턴 반응에 의한 산화분해로 제거율이 향상되었다. NaCl의 경우, 양극 전극조에서 전극 반응에 의해 생성된 염소 가스($Cl_2$)가 산성조건에서 용해되어 형성된 하이포아염소산 (HClO)이 오염물의 산화분해를 증가시켜 다른 전해질보다 높은 제거율을 나타내었다. 따라서 동전기-펜턴 공정에서 제거율을 향상시키기 위해서는, 전해질이 토양 내에서 동전기적 이동 메커니즘에 미치는 영향과 더불어 양극 전극조에서의 전극 반응에 의한 생성물의 특성 또한 고려되어야 한다.

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

  • 최호상
    • 멤브레인
    • /
    • 제19권1호
    • /
    • pp.1-6
    • /
    • 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.

단일 전해액 배출만을 가지는 pH조절용 연속식 이온 교환막 전해 시스템의 개발과 그 특성 (Development of a continuous electrolytic system with an ion exchange membrane for pH-control with only one discharge of electrolytic solution and its characteristics)

  • 김광욱;김인태;박근일;이일희
    • 방사성폐기물학회지
    • /
    • 제3권4호
    • /
    • pp.269-278
    • /
    • 2005
  • 본 논문에서는 불필요한 용액의 발생이 없이 전해 반응계로 주입되는 용액을 오직 pH 만 조절시켜 배출시키기 위한 연속식 이온교환막 전해 시스템을 개발하였다. 여기서는 전해 반응기 앞에 한 pH-조정조를 두고 대상 용액을 pH-조정조로 주입하면서 pH-조정조의 용액의 일부를 이온 교환막에 따라 음극방 또는 양극방으로 거처 다시 pH-조정조로 순환하게 하며, pH-조정조의 용액의 일부를 상대극 방으로 통과시킴으로써 pH가 조절되어 배출되게 하였다. 양이온 교환막을 사용하는 경우 음극방을 거치는 용액을 pH-조정조로 순환하게 하고, 음이온 교환막을 사용하는 경우 양극방을 거치는 용액을 pH-조정조로 순환하게 함으로서 배출되는 용액을 효과적으로 산성용액 또는 알카리용액으로 만들 수 있었다. 이러한 전해반응기에서 pH 조절 과정은 음극과 양극 사이에 전압 차가 형성될 시, 이온교환막을 통한 용액 중 이온의 전기이동 현상에 의해 유발되는 음극방과 양극방에서 용액의 전하 비 평형 현상과 이에 따른 물의 전해 분해과정에 의해 설명되었다.

  • PDF

반응염료의 현황과 문제점

  • 김공주
    • 한국염색가공학회지
    • /
    • 제6권4호
    • /
    • pp.77-91
    • /
    • 1994
  • 1956년 반응염료가 시판된 이래 장족의 발전을 하였으며, 구형의 cellulose용 염색을 추월하여 거의 대부분의 cellulose의 염색에 반응염료, 일변도로 사용되고 있는 것이 현실이다. 그러나 많은 반응 염료의 장점에도 불구하고 세월이 가면서 문제점도 만만치 않다. 장점으로는 색상이 선명하고 견뢰도가 우수하고 응용범위가 넓고 조작이 용이하다는 점이며, 문제점으로 나타난 것은 흡착염색공정에서 다량의 전해질과 알칼리제를 첨가함에도 불구하고 흡착율, 고착율이 낮고 염색후의 세정공정과 많은 물과 energy 및 시간을 필요로 한다는 사실이다. 또한 최근 더욱 관심을 끈 것은 반응염료의 가수분해 현상으로 인하여 다량의 가수분해된 염료가 폐수화하여 버려짐으써 심각한 공해가 야기할 뿐만 아니라 염색물에 부착하여 견뢰도에도 영향이 많다. 이런 문제를 염료제조업계에서는 해결하지 않으면 안될 시점에 와 있다. 이와 같은 문제점을 염료의 구조적인 면, 염색적인 면 그리고 소비자의 취급적인 면에서 검토하여 과거의 영광을 존속하기 위하여 개량형의 염료를 합성하여 고고착률, wash-off성의 양호 및 일광, 염소, 땀, 세탁 등에 견뢰한 염료를 얻고자 반응염료의 현황과 문제점을 정리해 보고자 한다.

  • PDF

아세토니트릴 용매 중에서 Copper-1-(2-pyridylazo)-2-naphthol 착물의 전기화학적 성질 (Electrochemical Behaviors of Copper-1-(2-pyridylazo)-2-naphthol Complex in Acetonitrile)

  • 배준웅;오상우;송희봉;박태명
    • 대한화학회지
    • /
    • 제37권10호
    • /
    • pp.888-894
    • /
    • 1993
  • 아세토니트릴 용액 중에서 copper-1-(2-pyridylazo)-2-naphthol(Cu-PAN) 착물의 전기화학적 성질을 순환 전압전류법, 직류 폴라로그래프법, 정전위 전기분해법 및 UV-Vis 분광광도법으로 조사하였다. 아세토니트릴 용액 중에서 Cu-PAN 착물은 3개의 환원파를 보였다. 환원파의 환원전위는 각각 -1.27 V, -1.64 V 와 -2.08 V vs. Ag/AgNO$_3$(AN)였다. 각 환원단계에 관여하는 전자수는 일정전위 전기분해법으로 구하였으며, 전기분해한 전해 생성물의 UV-Vis Spectrum으로부터 전해 생성물을 확인하였다. 이상의 실험 결과로부터 아세토니트릴 용액 중에서 Cu-PAN 착물의 환원 반응기구를 제안하였다.

  • PDF

전해응집법에 의한 불화수소 함유 워터젯 플라즈마 폐수처리 (Removal of Hydrogen Fluoride from Waterjet Plasma Wastewater by Electrocoagulation)

  • 이채홍;전영남
    • 대한환경공학회지
    • /
    • 제34권10호
    • /
    • pp.702-708
    • /
    • 2012
  • 사불화탄소($CF_4$)는 반도체 제조공정에서 에칭과 화학기상증착(CVD)에서 사용되어온 가스이다. $CF_4$는 적외선을 강하게 흡수하고 대기 중 잔류시간이 길어서 지구온난화에 영향을 미치기 때문에 고효율의 분해가 필요하다. 또한 불화수소를 포함한 폐수는 지하수 오염의 원인이 된다. 과도한 불소를 포함한 물을 장기간 섭취는 치아와 뼈에 문제를 야기한다. 워터젯 플라즈마를 이용하여 $CF_4$를 분해 후 생성되는 부산물 중 HF에 의하여 폐수가 생성된다. 이 폐수를 알루미늄 전극을 사용한 전해응집을 이용하여 폐수 중 HF를 제거 할 수 있는 시스템을 개발하였다. 실험 변수로는 초기 pH 변화, 반응 시간 변화, 주입유량 변화, 전류 밀도 변화를 실험하였다. 변수 실험을 통하여 초기 pH는 3.5, 반응 시간은 10 min, 주입 유량은 10 mL/min, 전류 밀도는 $159A/m^2$일 때 HF 제거율은 최고 85%까지 도달하였다.

디메틸술폭시드용매중에서 Thorium (IV)-Crown Ether 착물의 산화-환원 반응메카니즘 (Redox Reaction Mechanisms of Thorium (IV) Complexes with Crown Ethers in Dimethylsulfoxide)

  • 정학진;정오진;서혁춘
    • 대한화학회지
    • /
    • 제31권3호
    • /
    • pp.250-257
    • /
    • 1987
  • DMSO와 $H_2O$용매 중에서 결합구조가 밝혀진 동공의 크기를 달리한 토륨(IV) 착물들의 전기전도도를 측정하여 해리현상과 전해질의 행동을 알아 보고 DMSO용매중에서 polarography와 cyclic voltammography적 거동을 조사하여 합성착물의 산화환원반응 메카니즘, 가역성을 알아 보고 환원과정에 관여하는 전자수 및 착물의 확산계수를 계산하였다. 그 결과 반양성자성 용매에서 모든 착물들은 1:1전해질로, 물에서는 1:4전해질로 각각 행동하고, DMSO용매중에서 각 착물의 환원반응은 1전자 1단계의 환원반응으로 가역적이며 확산계수는 착물종에 따라 $5.831{\times}10^{-6}{\sim}6.900{\times}10^{-6}$이었다. 그리고 모든 착물의 물분자는 -1.8V(대조전극, SCE)이상에서 분해를 일으켜 수소기체를 발생한다.

  • PDF