• 제목/요약/키워드: 탄화 반응

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플라즈마 배연탈질에서 NOx 저감에 관한 반응제 특성 연구 (A Study on Reaction Characteristics for NOx Reduction in Flue Gas Denitrification using Plasma)

  • 백현창;신대현;우제경;김상국;김동찬;박영성
    • 대한환경공학회지
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    • 제22권12호
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    • pp.2247-2254
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    • 2000
  • 본 연구는 저온 플라즈마 탈질 기술의 전력소모량 절감과 처리율 향상을 모색하고자 저온 플라즈마 조건에서 NOx와 반응제의 반응 특성을 고찰하였다. 실험은 $20Nm^3/hr$의 실제 배가스와 wire-plate type 플라즈마 반응기를 이용하여 진행되었으며, 반응제로는 파라핀계와 올레핀계 탄화수소 및 $NH_3$를 사용하였다. 저온 플라즈마 조건에서 올레핀계 탄화수소는 파라핀계 탄화수소에 비하여 NO의 산화에 탁월한 효과를 보여 다량의 $NO_2$를 생성할 뿐만 아니라 미량의 CO도 생성하였다. 또한 NOx의 초기농도가 높아지면 NO의 산화율은 감소할 뿐만 아니라 올레핀계 탄화수소의 소모량도 두드러진 증가를 보였다. 한편 $NH_3$은 저온 플라즈마 조건에서 NO와의 환원반응이 촉진되지 않았지만 올레핀계 탄화수소에 의하여 산화된 $NO_2$의 제거에는 효과적인 경향을 보였다.

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탄화수소 항공유의 흡열반응 성능향상을 위한 촉매 분해 및 수증기 개질 기술분석 (Analysis of Catalytic Cracking and Steam Reforming Technologies for Improving Endothermic Reaction Performance of Hydrocarbon Aviation Fuels)

  • 이형주
    • 한국추진공학회지
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    • 제25권2호
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    • pp.98-109
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    • 2021
  • 극초음속 비행체용 능동냉각시스템의 전체적인 운용 성능을 결정하는 주요 요소는 크게 탄화수소흡열연료, 재생냉각 채널, 시스템 소재 및 구조로 구분되며, 그 중에서도 효율적인 재생냉각시스템 개발을 위한 일련의 연구는 탄화수소 항공유의 흡열반응 성능 향상으로부터 시작된다. 따라서 이전 연구에서는 탄화수소 항공유 자체의 흡열분해 특성에 대한 광범위한 연구 동향을 정리하였으며, 본 연구에서는 그에 대한 후속 연구로서 효과적인 흡열분해 특성 개선 및 성능 향상 방안으로 다양하게 시도되고 있는 촉매 분해와 수증기 개질 연구들에 대한 세부기술 분석을 수행하였다.

왕겨의 마이크로파 탄화속도 (Kinetics on the Microwave Carbonization of Rice Chaff)

  • 김지현;유승곤;김동국
    • Korean Chemical Engineering Research
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    • 제43권6호
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    • pp.683-690
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    • 2005
  • 왕겨를 마이크로파로 탄화하고 그의 탄화속도를 기존의 열적 탄화에 의한 탄화속도와 비교하였다. 왕겨를 $300{\sim}600^{\circ}C$에서 각각 30분 동안 열적 탄화하고 그의 탄화속도를 분석한 결과 탄화온도가 증가할수록 질량감소 및 탄화도(C/H 몰비)가 현저히 증가했지만 왕겨에 마이크로파를 조사하면 입사전력과 조사시간이 증가해도 탄화가 일어나지 않았다. 그러나 $600^{\circ}C$에서 30분 동안 탄화시켜 C/H 몰비가 3.0 이상인 탄화왕겨 6 wt%를 왕겨에 혼합시키고 마이크로파를 조사한 결과 탄화가 잘 되었고 그의 속도식은 마이크로파 입사전력 및 조사시간에 의존하였으며 열적 탄화와 마찬가지로 Arrhenius 식으로 잘 표현되었다. 이때 마이크로파 탄화로 얻어진 활성화에너지는 열적 탄화에 비하여 크게 낮은 반면에 반응속도상수는 훨씬 컸다. 이는 마이크로파 흡수촉진 매체, 즉 촉매적 개시제(initiator)로 사용된 탄화왕겨에 대한 마이크로파 에너지의 내부 부피가열 특성에 기인한 것으로 판단된다. 마이크로파 흡수특성에 대한 왕겨의 회분과 탄화왕겨의 탄화도 및 혼합비율에 대한 영향을 검토하였다.

고체 산촉매에서 폐플라스틱의 분해 반응 (Catalytic degradation of waste plastics over solid acid catalysts)

  • 이경환;전상구;김광호;노남선;신대현;서영화
    • 한국에너지공학회:학술대회논문집
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    • 한국에너지공학회 2002년도 추계 학술발표회 논문집
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    • pp.185-186
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    • 2002
  • 폐 플라스틱은 석유 물질인 탄화수소로 구성하고 있지만 효과적으로 재활용되지 못하고 대부분 매립, 소각 등의 방법으로 처리하고 있다. 플라스틱은 다양한 용도로 사용되기 때문에 플라스틱의 이용과 소비의 증가는 필연적이다. 예로 미국 가정의 폐 플라스틱은 63% 폴리에틸렌, 11% 폴리프로필렌, 11% 폴리스타이렌, 7% PET 그리고 7% PVC가 발생되는데 이들 화합물 구조가 포화탄화수소형이기 때문에 70% 정도가 방향족 화합물인 석탄에 비해 수소첨가 반응이 요구되지 않는다.(중략)

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열분해 반응기에서 1,1,2-trichloroethane의 분해특성과 Scale-up 설계를 위한 수치해석적 연구 (Study on the decomposition of 1,1,2-trichloroethane in a pyrolysis reactor and a numerical study for scale-up design)

  • 이채복;라승혁;강경태;김상용
    • 한국대기환경학회:학술대회논문집
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    • 한국대기환경학회 2002년도 추계학술대회 논문집
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    • pp.417-418
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    • 2002
  • 열분해는 독성이 강한 염화탄화수소의 처리뿐만 아니라 염화물을 효과적으로 제거하여 이들로부터 유용한 탄화수소를 얻을 수 있는 반응이다 Biomass에 열분해를 적용하여 가스상, 액상, 고상형태의 유동한 부산물로 전환시키고 있으며 현재 액상생성물은 외국에서 큰 주목을 받고 있는 부산물이다. 1,1,2-trichloroethane(TCE)는 독성이 강한 휘발성 유기화합물(VOC)이며 발암물질이다. (중략)

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굴참나무 촉매열분해에 바이오매스 반탄화가 미치는 영향 (The Effect of Biomass Torrefaction on the Catalytic Pyrolysis of Korean Cork Oak)

  • 이지영;이형원;김영민;박영권
    • 공업화학
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    • 제29권3호
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    • pp.350-355
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    • 2018
  • 본 연구에서는 굴참나무의 열분해 및 촉매 열분해에 바이오매스 반탄화가 미치는 영향에 대한 연구를 수행하였다. 굴참나무와 반탄화된 굴참나무의 열분해 및 촉매 열분해 거동은 열중량분석 결과와 회분식반응기를 이용한 급속열분해 반응에서 얻어진 바이오오일의 생성물분포를 비교하여 평가하였다. 굴참나무와 반탄화된 굴참나무의 열중량 곡선 및 미중열중량곡선은 굴참나무 내 헤미셀룰로오스의 제거량은 반탄화 온도 및 시간을 증가시킴에 따라 증가됨을 나타내었다. 굴참나무의 반탄화과정에서 헤미셀룰로오스의 제거로 굴참나무 내 셀룰로오스와 리그닌의 함량이 증가되기 때문에 열분해 과정에서 오일의 수율은 감소하고 고형 촤 수율은 증가하였다. 반탄화 굴참나무의 열분해 오일 중 레보글루코산과 페놀류의 선택도는 굴참나무 열분해 오일에 비해 높았다. 바이오오일 중 방향족 화합물의 함량은 HZSM-5 ($SiO_2/Al_2O_3=30$) 상에서 굴참나무 및 반탄화된 굴참나무의 촉매열분해를 적용함으로써 증가되었다. 굴참나무에 비해, 반탄화 굴참나무는 HZSM-5를 이용한 촉매 열분해를 통한 방향족화합물 형성에 더 높은 효율을 보였고 더 높은 반탄화 온도($280^{\circ}C$) 및 반응온도($600^{\circ}C$)를 적용함으로써 극대화되었다.

낙엽송(Larix kaempferi) 고밀도 에너지화를 위한 반탄화 최적조건 탐색 (Optimal Condition of Torrefaction for the High-density Solid Fuel of Larch (Larix kaempferi))

  • 나병일;안병준;조성택;이재원
    • Korean Chemical Engineering Research
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    • 제51권6호
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    • pp.739-744
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    • 2013
  • 본 연구에서는 낙엽송의 연료특성 향상을 위해 반탄화를 수행하였으며 반응표면분석에 의해 반탄화 최적조건을 탐색하였다. 반탄화는 반응온도($220{\sim}280^{\circ}C$)와 반응시간(20~80분)에 따라 수행하였다. 반탄화 온도가 증가할수록 처리된 바이오매스의 탄소함량은 49.36%에서 56.65%로 증가한 반면, 수소와 산소의 함량은 각각 5.56%에서 5.48%, 37.62%에서 31.67%로 감소하였다. 반탄화 처리 후 바이오매스의 중량감소율 및 발열량은 반탄화 정도(SF)에 따라 증가하였다. 가장 높은 반탄화 정도(SF 7)에서 26.58%의 중량감소율을 나타났으며, 발열량은 22.30 MJ/kg으로 처리 전 바이오매스와 비교하여 20.41% 증가하였다. 에너지수율은 반탄화 정도(SF)가 높아질수록 감소하는 경향을 나타냈으며, 높은 발열량 증가와 낮은 중량감소율에서 가장 높은 에너지수율을 나타냈다(SF 5.72).

바나듐 코팅 촉매막 반응기의 제조 및 특성에 관한 연구 (The preparation and characteristics of $V_2O_5$ coated membrane reactor)

  • 정지훈;홍석인
    • 한국막학회:학술대회논문집
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    • 한국막학회 1993년도 춘계 총회 및 학술발표회
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    • pp.39-40
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    • 1993
  • 부분 산화반응에 주촉매로 사용되는 바나듐($V_2O_5$)을 담체 내부에 코팅하기위한 방법과 조건을 찾고, 제도된 바나듐막의 구조적 전자적 특성과 투과도 특성을 알아보며 이 바나듐막을 코팅한 막반응기를 이용하여 탄화수소의 부분 산화반응을 수행하여 그 반응특성을 알아보았다.

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슬러리상 생물반응기를 이용한 석유계탄화수소 오염토양의 처리에 있어서 초기농도 및 영양소의 영향 (Effects of Initial Concentration and Nutrients in Treatment of petroleum Hydrocarbon Contaminated Soils using a Slurry-Phase Bioreactor)

  • 김수철;남궁완;박대원
    • 한국토양환경학회지
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    • 제3권3호
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    • pp.45-53
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    • 1998
  • 본 연구의 목적은 석유계탄화수소 오염토양의 처리에 있어서 초기농도 및 영양소의 영향을 평가하는 것이었다. 본 연구에서 이용한 반응기는 용기형태의 슬러리상 생물반응기였다. 디이젤연료 오염토양의 처리 및 미생물성장에 대한 수행결과는 실험실규모에서 얻어졌다. TPH(총 석유계 탄화수소)의 거동 및 미생물성장은 생물학적 제거율과 연관하여 평가되었다. 50,000및 100,000 mg TPH/kg soil의 초기부하수준에 대한 영향이 연구되었다. 두 반응기에서의 수행결과는 각각 90.5%와 90.8%의 총체적인 TPH제거율 나타내었다. 그러나 50,000mg TPH/kg soil의 초기농도가 적용된 반응기가 초기농도 100,000mg TPH/kg soil이 적용된 반응기에 비하여 휘발에 의한 제거를 제외한 순수한 생물학적 TPH제거율에 있어서 우수한 결과를 보여주었다. 다른 영양소량이 두 반응기에 적용되었음에도 불구하고 미생물성장율에 있어서 현저한 차이를 보이지는 않았다. 그러나 본 결과에서 고려되어야 할 중요한 요소는 두 반응기에 대하여 초기농도가 다르게 적용되었다는 것이다. 초기농도가 영양소가 첨가되지 않은 반응기에 비하여 두배나 높았음에도 불구하고 총체적 및 생물학적 TPH제거율에 있어서 영양소가 첨가된 반응기는 그렇지않은 반응기에 비하여 뛰어난 결과를 보여주었다.

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화학적 기상 반응법에 의한 탄화규소 피복 흑연의 제조(II) (Fabrication of SiC Converted Graphite by Chemical Vapor Reaction Method(II))

  • 윤영훈;최성철
    • 한국세라믹학회지
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    • 제36권1호
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    • pp.21-29
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    • 1999
  • 흑연 기판에 탄화규소 전환층을 형성하는데 있어서 기판의 밀도와 기공 크기 분포의 영향이 조사되었다. 전환층형성을 위한 화학 반응은 기판의 표면 또는 표면 하부에서 SiO 기체의 침투를 통해 이루어졌다. 전환 공정 동안 기판 표면에서의 충분한 양의 SiO 기체 침투 및 연속적인 화학반응에 요구되는 기공크기 분포는 1.0~10.0$\mu\textrm{m}$ 범위인 것으로 추정되엇다. 유한요소법에 의한 탄화규소 층의 응력 해석에서는 열적 불일치에 기인하는 잔류응력 분포를 나타냈다. 그러나. X-선 회절에 의해 탄화규소 층에서는 압축응력이 측정되었으며, 탄화규소 층에서의 잔류응력 분포에 대해 SiC 층과 흑연 기판간의 interlayer의 constraining 효과, 전환층의 치밀화 거동 및 입자성장에 의해 주로 영향받는 것으로 추정되었다.

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