• 한국물환경학회지
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• 제29권6호
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• pp.777-781
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• 2013

Ion-exchange technology is one of the best for removing nitrate from drinking water. However, problems related to the disposal of spent brine from regeneration of exhausted resins must be overcome so that ion exchange can be applied more widely and economically, especially in small communities. In this background, a combined bio-regeneration and ion-exchange system was operated in order to prove that nitrate-laden resins could be bio-regenerated through direct contact with denitrifying bacteria. A nitrate-selective A520E resin was successfully regenerated by denitrifying bacteria. The bio-regeneration efficiency of nitrate-laden resins increased with the amount of flow passed through the ion-exchange column. When the fully exhausted resin was bio-regenerated for 5 days at the flowrate of 30 BV/hr and MLSS concentration of $125{\pm}25mg/L$, 97.5% of ion-exchange capacity was recovered. Measurement of nitrate concentrations in the column effluents also revealed that less than 5% of nitrate was eluted from the resin during 5 days of bio-regeneration. This result indicates that the main mechanism of bio-regeneration is the direct reduction of nitrate by denitrifying bacteria on the resin.

• 한국재료학회지
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• 제32권1호
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• pp.36-43
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• 2022

Breakthrough analysis has widely been explored for the dynamic separation of gaseous mixtures in porous materials. In general, breakthrough experiments measure the components of a flowing gas when a gaseous mixture is injected into a column filled with an adsorbent material. In this paper, we report on the design and fabrication of a breakthrough curve measurement device to study the dynamic adsorptive separation of hydrogen isotopologues in porous materials. Using the designed system, an experiment was conducted involving a 1:1 mixture of hydrogen and deuterium passed through a column filled with zeolite 13X (1 g). At room temperature, both hydrogen and deuterium were adsorbed in negligible amounts; however, at a temperature of 77 K, deuterium was preferentially adsorbed over hydrogen. The selectivity was different from that in the existing literature due to the different sample shapes, measurement methods, and column structures, but was at a similar level to that of cryogenic distillation (1.5).

• 한국환경과학회지
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• 제31권10호
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• pp.833-844
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• 2022

A zeolite material with a Si/Al molar ratio of 1.2 was synthesized by changing the NaOH/CFA ratio of coal fly ash (CFA) via a fusion/hydrothermal reaction in the HD thermal power plant. The change in the crystal structure of the zeolite was confirmed using XRD and SEM, and the ammonia adsorption capacities of the synthesized zeolitic materials and a commercial zeolite (Na-A zeolite) were analyzed via an ammonia temperature-programmed desorption (NH₃-TPD) process. The SEM and XRD results revealed out the zeolitic materials from the coal fly ash maintained a hexagonal Linde-type crystal structure similar to that of Na-A zeolite, but the crystallinity of the synthesized zeolitic material was reduced due to impurities. The NH₃ adsorption capacity, determined from the NH₃-TPD analysis of was 1.122 mmol/g of the synthesized zeolitic material, which was lower than the NH₃ adsorption capacity of the Na-A zeolite.

• 공업화학
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• 제18권3호
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• pp.273-278
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• 2007

본 논문은 배연가스로부터 이산화탄소를 흡착 회수하기 위한 허니컴 흡착소자 및 공정에 관한 것이다. 세라믹섬유와 Na-X를 주원료로 제올라이트 종이를 제조하였다. 제올라이트 종이의 이산화탄소 흡착능을 향상시키기 위해서 $Li^+$, $Ca^{2+}$, $K^+$ 이온교환 및 추가적인 표면코팅을 실시하여 그 특성을 분석하였다. $Li^+$ 이온교환 방법은 이산화탄소 흡착능을 가장 많이 증가시켰지만 공정적용이 가능할 만큼의 흡착능 변화를 보이지 않았다. 반면 Na-X의 추가적인 표면코팅은 이산화탄소 흡착능을 증가시키는 효율적인 방법이었다. 제올라이트 종이를 성형하여 만든 허니컴형 흡착소자에 대한 이산화탄소 흡착파과 특성을 분석하였으며, 이의 결과로서 회전식 이산화탄소 흡착 농축공정의 적용 예를 보여주었다.

• 한국산업보건학회지
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• 제18권3호
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• pp.204-215
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• 2008

Many researches for service-life of chemical cartridges of respirators have been performed in many countries. On the result of these researches a few softwares programs were eventually developed to be used. In spite of that, it is difficult to apply these researches and softwares practically in the work spot because of too many factors that influence on service-life of chemical cartridges. This study was the first of two conducted for the purpose of developing program for estimating exchange period or service-life of chemical cartridges available feasibly in the workplaces. Collecting plan of cartridges discarded after use is in principle that three cartridges from three workers at a time, three steps of 1/2 exchange time due to smelling, just routine exchange time and 1.2 to 1.3 expanded time of routine exchange, total nine cartridges are collected in the same job site. 33 cartridges for organic vapor were collected in paint spray process of ship yard and paint factory, and 6 cartridges for acid were collected in plating process. These cartridges were analysed the remaining breakthrough time in 3M Innovation Center. Challenge vapor and breakthrough concentration were complied with Korean regulation for chemical cartridge respirators. Estimated breakthrough time was determined from previously used time plus breakthrough time for the remaining. Exchange period of cartridge would be the shortest time among three estimated breakthrough times. On the result breakthrough time for organic vapor was found to be relatively easily estimated, but that for acid aerosol or vapor was difficult to be confident. Even though this method was difficult to be precisely predicted exchange period of cartridge, it could be an alternative program practically available in the job site.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제50권4호
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• pp.718-722
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• 2012

하수슬러지를 탄화 및 활성처리하여 흡착제를 제조하였으며, 이를 이용한 황화수소 흡착특성을 고찰하였다. 제조된 흡착제에 대한 BET 및 SEM 분석, 요오드 흡착능측정 등의 물성분석을 실시하였으며, 황화수소를 대상으로 연속식의 고정흡착층을 이용한 파과특성을 고찰하였다. 실험변수로는 흡착온도($25{\sim}45^{\circ}C$), 가스유량(0.1~2.0 liter/min), 가스농도(50~200 ppm), 형상비(L/D)(3~9) 등이 적용되었다. 실험결과, 하수슬러지는 탄화 및 활성화과정을 통해 커다란 성능향상이 이뤄짐을 알 수 있었다.

• 공업화학
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• 제26권3호
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• pp.377-380
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• 2015

본 연구에서는 p-diiodobenzene (PDIB)으로부터 p-phenylenediamine (PPD) 합성 후 생성되는 부산물인 $NH_4I$를 PDIB 합성의 원료로 재활용하기 위하여 $I_2$ 회수 공정의 최적화에 관한 연구를 진행하였다. 양이온교환수지를 사용하여 $NH_4I$ 시약 용액으로부터 $I_2$ 회수에 관한 연구를 진행하였고 양이온교환수지의 파과곡선을 통해 파과점 및 관류교환용량을 조사하였다. 회수되는 요오드의 수율 및 순도 향상을 위해 $NH_4I$의 공급용액 및 산화제($H_2O_2$)의 농도 변화, 상온과 저온 건조공정 그리고 산화시간에 따른 순도와 수율을 측정하여 $NH_4I$ 용액으로부터 요오드를 회수하는 공정의 최적조건을 확립하였다. 또한 산화공정 후 발생하는 여액을 재사용하는 과정을 도입하여 실험한 결과 수율 94.96%, 순도 96.65%의 $I_2$를 회수할 수 있었다.

• 청정기술
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• 제21권2호
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• pp.108-116
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• 2015

황화수소와 암모니아는 많은 하수처리장과 산업 플랜트로부터의 배출가스에서 발견되어질 수 있는 가장 흔한 악취성분이다. 이들 유해물질들은 인간에게 건강 문제를 일으키고 촉매에 악영향을 미치기 때문에 생활환경과 산업 현장에서의 제거는 매우 중요하다. 본 연구에서는 황화수소와 암모니아에 대한 우수한 흡착능력을 가지는 흡착제를 개발하기 위하여 폐타이어의 열분해 생성물인 카본블랙을 이용하였다. 카본블랙, 금속산화물과 산 또는 염기를 혼합하여 펠렛형 흡착제를 제조하였고, 상온상압에서 고정층 흡착탑의 파과곡선을 이용하여 황화수소와 암모니아에 대한 흡착성능을 평가하였다. 카본블랙, 산화철(III)과 수산화나트륨 혼합물로 제조된 흡착제가 황화수소에 대한 가장 우수한 작업능력을 나타내었다. 암모니아에 대해서는 카본블랙, 산화구리(II), 염산의 혼합물로 제조된 흡착제가 우수한 작업능력을 보였다.

• 대한환경공학회지
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• 제30권2호
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• pp.190-198
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• 2008

본 연구에서는 주유소 등의 지하 유류저장탱크나 파이프의 제한된 수명으로 인해 발생할 수 있는 가솔린의 누출에 의해 MTBE로 토양이 오염되었을 경우를 가정하여, 칼럼실험을 수행하고, CXTFIT 기법을 이용하여 토양 내 MTBE의 이동특성을 살펴 보았다. 칼럼실험에서는 토성, 수분함량, 유기물함량, 주입유속을 달리하여, 주입액과 유출액의 MTBE의 농도 측정값을 비교하고, CXTFIT기법을 이용하여 two-site 비평형 흡착모델에 사용된 매개변수(D, R, $\beta$, $\omega$)를 구하였다. 이들 매개변수와 파과곡선을 이용하여 MTBE의 토양 내 이동특성을 살펴보았다. 토양 내 미세입자와 유기물함량이 많을수록 이류에 의한 영향이 감소하는 것으로 나타났으며, 수분함량과 유속의 증가는 이류에 의한 MTBE의 이동을 더욱 가속시키는 것으로 나타났다.

• 공업화학
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• 제10권1호
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• pp.166-172
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• 1999

폐수중 중금속 이온을 제거하기 위한 방법으로 키토산 비드에 의한 금속 이온의 고정층 흡착 특성을 조사하였다. 게껍질로부터 키틴을 추출하고 이를 탈아세틸화 반응시켜 키토산을 제조하였다. 키토산은 비드로 만들어 중금속 흡착제로 사용하였다. 키토산 비드에 대한 $Cu^{2+}$, $Co^{2+}$, $Ni^{2+}$ 이온의 단성분 평형 흡착 실험 결과로부터 Freundlich와 Langmuir 흡착등온식을 결정하였다. 흡착등온식에 의하면 키토산 비드에 대한 중금속 이온의 흡착 세기는 $Cu^{2+}$>$Co^{2+}$>$Ni^{2+}$의 순서로 나타났다. 키토산 비드에 대한 중금속 이온의 단성분 또는 다성분계 고정층 흡착 실험으로부터 흡착 파과곡선을 구하였다. 단성분 흡착등온식으로 다성분 흡착 평형을 예측할 수 있는 IAS (ideal adsorbed solution) 이론을 적용하여 LDFA (linear driving force approximation)에 의한 고정층 흡착 모델식을 수치해 기법으로 모사하여 실험결과와 비교하였다. LDFA에 의한 모델식을 적용한 결과 키토산 비드에 대한 중금속 이온의 단성분 및 다성분계 고정층 흡착거동을 잘 모사할 수 있었다.