• Korean Chemical Engineering Research
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• 제45권3호
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• pp.277-285
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• 2007

실제 공정에서 사용빈도가 높은 비흡착성 화합물을 포함하고 있는 다성분계 가스상 휘발성유기화합물의 제거 및 회수의 최적설계 도출을 위하여 직경 10.2 cm ${\times}$ 높이 50 cm의 고정층 흡착탑에서 다성분계 휘발성유기화합물(toluene-xylene-MEK, toluene-MEK-IPA)의 탄소흡착제에 대한 흡착실험을 수행하였다. 탄소흡착제로는 펠렛형 입상활성탄과 활성탄소섬유를 사용하였으며, 흡착실험을 통하여 흡착파과곡선을 구할 수 있었으며 이로부터 흡착제별 흡착특성을 고찰하였다. 흡착제별 흡착성능은 활성탄소섬유, 활성탄소섬유 + 활성탄 조합흡착제, 활성탄 + 활성탄 조합흡착제, 단독 활성탄 순으로 나타났으며, 탄소흡착제에 대한 휘발성유기화합물의 흡착은 분자량이 크고 비극성인 화합물이 저분자량이면서 극성의 정도가 강한 화합물에 비하여 흡착성능이 우수하였다. 특히, 다성분계 휘발성유기화합물의 흡착에서 알콜류 및 케톤류의 화합물은 흡착성능이 우수한 방향족류 흡착질의 경쟁흡착으로부터 밀리어 저조한 흡착성능을 나타내었으나, 기공들의 크기분포가 다른 탄소흡착제의 적절한 조합으로부터 현장 적용이 가능할 정도로 비흡착성 화합물의 배출문제를 억제할 수 있었다.

• 한국환경농학회지
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• 제18권3호
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• pp.209-214
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• 1999

본 연구에서는 폐굴껍질의 중화능을 파악하고 Bohart-Adams 식에 의하여 현장에서의 폐굴껍질 충진탑 설계시 필요한 인자를 도출하여 폐굴껍질의 재활용 가능성을 검토해본 결과, 다음과 같은 결론을 얻을 수 있었다. 1. 실험초기에는 pH 2.2의 폐수가 유입되어 pH 6.3 이상의 높은 중화능을 나타냈으며, 표면적 부 하율이 가장 낮은 실험 1에서 가장 길게 pH 6.0 이상을 유지하였다. 2. 각 중금속의 흡착능력(No)을 비교하면 Fe의 경우는 가장 높은 데 비해 표면적 부하율에 따른 영향을 많이 받는 반면에 Cu는 흡착능력이 가장 낮게 나타났지만 표면적 부하율 변동에 큰 영향을 받지 않았다. 3. 사용시간은 Cr>Fe>Cu 순으로 Cr이 훨씬 길었지만, 제거된 량과 흡착효율의 경우에 Fe>Cr>Cu의 순으로 Fe이 더 높음을 알 수 있었다. 본 연구는 단순 물리흡착 이론식인 Bohart-Adams 식으로만 설명하기는 다소 무리는 있으나 폐굴껍질에 의한 도금폐수와 같은 산성이며 중금속을 함유한 폐수처리시 막대한 비용의 절감과 더불어 폐자원의 재활용 측면에서 아주 효과적일 것으로 기대된다.

• 한국지하수토양환경학회지:지하수토양환경
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• 제9권2호
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• pp.28-40
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• 2004

토양증기추출(Soil Vapor Extraction)법을 이용하여 대표적 휘발성 오염물질(VOCs)인 가솔린을 토양으로부터 제거하는 박스실험을 실시하였다. 아크릴수지로 제작된 65 cm${\times}$20 cm${\times}$30 cm 규모의 박스를 제작하여, 인공적인 토양 환경을 설정한 후, 직경 1 cm인 스테인레스 재질의 관에 0.2cm 간격으로 하부에서 15cm까지 스크린 된 스테인레스 재질의 주입정(2개)과 추출정(1개)을 설치하여 SVE를 실시하였으며, 추출정으로부터 배출되는 가스를 제거하는 후처리 공정을 연결하여 SVE로부터 배출되는 가스의 가솔린 농도와 후처리 공정 후 배출되는 가솔린 농도를 비교 분석하였다. 가솔린 100g을 토양 내 주입한 경우 0.03 L/min 조건의 박스실험에서는 SVE에 의해 약 560L (13일 경과) 가스 추출 후 주입된 가솔린의 95%가 제거되었으며, 주입 가솔린양이 250 g이고 추출 가스량이 0.2 L/min 조건에서는 약 1440L(5일 경과)가스 추출 후 주입 가솔린의 92% 이상이 제거되어, SVE가 토양 내 휘발성 오염물질을 제거하는데 매우 효과적인 방법임을 입증하였다. 가솔린으로 오염된 토양에서 SVE 공정으로부터 배출되는 가스를 과립상 활성탄 흡착탑과 바이오필터를 이용하여 제거하는 실험을 실시하였다. SVE로부터 배출된 가스의 후처리 공정으로 활성탄의 흡착탑을 이용한 제거 공정과 바이오필터를 이용한 제거 공정의 효율을, 후처리 공정으로 주입되는 가스내 가솔린량에 대한 운전 시간별 제거 효율로 나타내었다. 제거 효율은 후처리 공정에 주입되는 가솔린의 농도와 관계 없이 평균 94%의 높고 안정적인 효율을 나타내었고, 후처리 후 배출되는 가스의 농도 자체도 매우 낮게 나타남으로서, 실제 오염지역에서 토양증기추출법과 결합 된 하나의 VOCs 제거공정으로서 효과적으로 사용될 수 있음을 입증하였다. 활성탄 흡착탑과 바이오필터에 유입되는 가솔린의 부하량에 대한 제거 용량은, 주입되는 가솔린의 농도가 상당히 높음에도 불구하고 주입되는 가솔린의 농도가 높을수록 선형적으로 증가하였다. 이러한 결과들은 후처리 공정들이 SVE에서 배출되는 가스의 VOCs 농도가 다양한 환경에서도 광범위하게 적용할 수 있으며, 특히 고농도의 가스상을 처리하는 데에도 매우 효과적으로 사용될 수 있음을 입증한다.

• 한국가스학회:학술대회논문집
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• 한국가스학회 2003년도 춘계학술발표회 논문집
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• pp.219-223
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• 2003

• 대한토목학회논문집
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• 제43권4호
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• pp.449-458
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• 2023

용존 유기물을 흡착 제거하는 기술로서, 흡착능이 우수한 입상활성탄을 우선적으로 적용할 수 있지만, 흡착탑의 운전기간에 따라 GAC의 흡착능이 현저히 저하되어 파과되는 한계가 있으며 파과된 활성탄인 spent-GAC는 교체나 재생이 불가피하다. 활성탄 교체는 비용의 경제성 때문에 기피되며 상업적으로 열재생법을 사용하고 있으나, 800℃ 이상의 고온 조건으로 인한 높은 에너지 비용과 활성탄의 질량 손실이 발생하는 단점이 있다. 본 연구에서는 CSOs내의 용존 유기물 처리에 사용된 spent-GAC의 재생효율을 제고하기 위해, Fenton 산화법과 초음파 산화를 융합한 다중산화기술인 Sono-Fenton 방법을 적용하였고, 산화제 주입농도와 초음파 주파수별 spent-GAC의 재생효율을 조사하였다. 적용된 Sono-Fenton 처리에서 Fe²⁺ 10 mmol/L, H₂O₂ 농도 1,000 mmol/L, 120분 초음파 주사시간, 초음파 주파수 40 kHz 재생처리 조건에서 68.5%의 가장 높은 재생효율을 얻을 수 있었고, 750 kHz에서도 유사한 효율을 얻을 수 있었으며, 다른 주파수의 초음파는 재생효율이 불량했고 주파수의 크기와 GAC 재생효율은 선형 관계를 나타내지 않았다. 실 하수를 희석하여 제조한 CSOs로 GAC 흡착탑을 연속운전 한 경우, 재생없이 700시간 내외의 운전이 가능했고 1회의 Sono-Fenton 처리를 적용한 결과, 총 1,000시간의 GAC 흡착 운전 기간 동안 40~70%의 COD_cr 제거 효율이 확보하였다.

• 대한환경공학회지
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• 제31권7호
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• pp.499-504
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• 2009

Erythrosine은 식용색소와 염료로 사용되지만 독성 때문에 미국에서는 거의 사용되지 않는 물질이다. 본 연구에서는 입상활성탄에 의한 erythrosine의 흡착특성을 회분식 및 흡착칼럼실험을 통하여 조사하였다. erythrosine에 대한 활성탄의 흡착능은 pH조절에 의해 크게 개선되었으며 pH 11에서 초기농도 1,000 mg/L의 98%를 제거할 수 있었다. 회분식흡착실험을 통해 흡착등온선을 구한 결과 erythrosine의 평형흡착관계는 10~1,000 mg/L의 농도범위에서 Freundlich식이 잘 적용되었다. 고정층 실험을 통하여 얻은 파과곡선으로부터 초기유입농도, 유입속도, 충전층의 높이가 흡착탑 운전에 중요한 설계변수가 될 수 있음을 알았다.

• 공업화학
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• 제19권1호
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• pp.31-36
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• 2008

혐기성소화가스(ADG)를 원료로 수소를 제조하여 연료전지에 활용할 경우 ADG에 포함된 황화합물이 개질기의 촉매와 연료전지의 전극에 독으로 작용하므로 금속이온이 담지된 활성탄을 이용하여 황화합물을 제거하였다. 수분과 산소농도에 따라 고정층 흡착량이 변화하였으며, 산소 0.2 vol%, RH 90% 이상일 때 가장 높은 흡착량을 나타내었다. 본 연구에서는 KI 첨착한 활성탄에서 황화합물의 흡착특성을 고정층에서 동특성 실험을 통해 관찰하고 그 결과를 기준으로 흡착탑을 설계 제작 현장실험을 실시하였다.

• 대한설비공학회:학술대회논문집
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• 대한설비공학회 2005년도 동계학술발표대회 논문집
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• pp.341-346
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• 2005

Nowadays, adsorption chillers have been receiving considerable attentions as they are energy-saving and environmental1y benign systems. A Fin & tube type heat exchanger in which adsorption/desorption take place is required more compact size. The adsorption chiller is expected to have high energy-efficiency in utilizing the waste heat exhausted from a process. The objectives of this paper are to investigate the effect of fin pitch of fin & tube on the adsorption performance and to develop an optimal design fin & tube heat exchanger in the silica gel/water adsorption chiller. Previous study concluded that optimal particle size selected 0.5mm, type HO silica gel, and fundamental heat transfer & mass transfer experiments carried out. From the numerical results, the adsorption rate for the fin pitch 2.5mm is the highest than that for the fin pitch 5mm, 7.5mm and 10mm. Also cooling water & hot water temperature affect the adsorption rate.

• 청정기술
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• 제20권2호
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• pp.179-188
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• 2014

본 연구에서는 고정탑 반응기(높이 30 cm, 내경 1 cm)에 서로 다른 4종류의 제올라이트(zeolite) 시료를 충전하여, 탈착압력이 $CO_2$ 흡착파과 및 탈착파과 거동에 미치는 영향을 연구하였다. 흡착제로는 상용물질인 제올라이트 3A, 4A, 5A, 13X 펠렛(pellet)을 사용하였다. 연속조작(cyclic operation)실험은 흡착-탈착 순으로 5회 반복하여 실험하였으며, 흡착 및 탈착 시간은 각각 80분이었다. 탈착압력이 연속조작거동에 미치는 영향을 살펴보기 위해 탈착 압력(혹은 재생 압력)을 진공(0 bar)에서 3 bar까지 변경하며 실험을 진행하였다. 흡착압력(3 bar), 온도(293 K), 농도($CO_2:N_2=10:90$vol%)와 유량(400 ccm) 조건은 고정하였다. 파과시간(breakthrough time), 포화시간(saturation time), 재생시간(regeneration time), 흡착량 그리고 탑 내 온도변화 등을 측정하였다. 상기 변수 실험을 통하여 연소 후 $CO_2$ 포집에 적합한 흡착제 및 운전조건을 찾고자 하였다.

• 대한토목학회논문집
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• 제13권2호
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• pp.279-285
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• 1993

여러 오염물질 사이의 흡착 경쟁, 평형, 물질확산의 상호 연관성을 이해하는 것은 효율적인 활성탄 흡착탑 설계 및 운전을 위하여 중요하다. 흡착탑내에서의 오염물질의 확산 및 흡착 현상을 동역학적 및 수학적으로 예측하기 위하여 "Micro-Diameter-Depth Adsorption System" Technique을 개발하여 평형 및 물질확산 계수들을 측정하였다. 활성탄 입자의 외부 "Film Transfer"와 입자 내부에서의 "Surface Diffusion"을 고려한 오염 물질 사이의 흡착경쟁, 탈착, Chromatographic Displacement Effect 등을 Homogeneous Surface Diffusion Model(HSDM)을 이용하여 예측했다. p-Chlorophenol(PCP)/p-Nitrophenol(PNP)의 Breakthrough Curve에서 PCP는 PNP에 의해 Displace되는 현상을 볼 수 있었으며 HSDM은 이를 잘 예측하였다. Dodecylbenzenesulfonate (DBS)는 흡착된 DBS의 일부분이 비가역적 흡착반응을 보인다는 가정하에서 HSDM에 의해 잘 예측될 수 있었다.