• 한국정보전자통신기술학회논문지
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• 제4권1호
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• pp.61-67
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• 2011

YAG:Ce 형광제 제조에 있어서 공침(co-precipitation) 후 n-butanol 공비증류(azeotropic distillation)시 HMDS(hexadimethyldisilazane)를 첨가하였을 때, 형광체가 광학특성에 미치는 영향에 관하여 연구하였다. 물과 유기용제에 의한 공비증류 시 유기용제의 분자량이 크면 표면의 수소결합이 유기용제로 치환됨으로서 표면장력을 감소시켜 분체의 원형화(conglobation)와 응집(agglomerate)을 감소시키므로 유기용제로 n-butanol보다 분자량이 큰 HMDS을 첨가하였다. N-butanol 만을 사용한 형광체가 HMDS를 첨가한 것 보다 응집(agglomerate)되는 현상이 감소하였으며 우수한 광학적 특성을 나타내었다.

• 공업화학
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• 제19권5호
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• pp.539-546
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• 2008

Acetone/methanol 공비혼합계에 대하여 제3성분 entrainer로서 water, aniline, 1,3-diethylbenzene, furfural 및 MEK를 첨가하였을 때의 entrainer효과에 의한 기-액평형 곡선 및 비휘발도와의 관계를 이용하여 최적 entrainer를 선정하였다. water를 entrainer로서 사용했을 경우에는 기-액평형 실험치와 modified-UNIFAC을 이용한 계산치를 비교 검토하여 보았을 때, water의 액조성이 0.3에서부터 0.7까지 공비점이 없는 분리가 가능한 기-액평형 곡선을 얻을 수 있었다. aniline과 1,3-diethylbenzene의 경우에는 액조성을 0.7 이상으로 주입하였을 경우 공비점 없이 분리는 되지만 추출증류의 entrainer로 사용하기는 어렵다는 것을 알 수 있었다. 또한 furfural과 MEK의 경우에는 공비점이 있으므로 추출증류에 이용할 수 없다는 사실을 알 수 있었다. water의 비휘발도는 1.0보다 크고 또한 액조성에 따라 비휘발도가 비선형적으로 증가하는 것으로 나타났으나, water 이외의 다른 제3성분에 대해서는 액조성이 증가함에 따라 모두 비휘발도가 비선형적으로 감소하는 것으로 나타났다. 연구의 결과로서 acetone/methanol 공비혼합계에 대해서는 water가 가장 효율적이며 경제적인 최적 entrainer로 적용될 수 있음을 알 수 있었다.

• Journal of Industrial and Engineering Chemistry
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• 제67권
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• pp.255-265
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• 2018

The huge amount of solvents used in the semi-conductor and display industry typically result in waste of valuable solvents which often form complex azeotropic mixtures. This study explored a recovery process of a quaternary waste solvent, comprising methyl 2-hydroxybutyrate, propylene glycol monomethyl ether acetate, ethyl lactate, and ethyl-3-ethoxy propionate. In this study, a novel shortcut column method with a graphical approach was exploited for the distillation column design of complex quaternary azeotropic mixtures. As a result, the proposed shortcut method and design procedure solved the complex separation paths successfully with less computational efforts while achieving all requirements for component purity.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제43권4호
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• pp.474-481
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• 2005

본 연구에서는 공비점 분리제로써 벤젠을 사용하고 3기의 증류탑을 이용해서 에탄올 수용액으로부터 거의 순수한 무수 에탄올을 생산해 내는 공비증류공정에 대한 모델링과 최적화 작업을 수행하였다. 공비증류공정의 모사를 위한 열역학 모델식으로는 NRTL 액체 활동도계수 모델식을 사용하였으며 상용의 화학공정 모사기인 PRO/II with PROVISION 6.01을 사용하였다. 최적화 작업을 위한 목적함수로는 각 증류탑 재비기의 Heat duty로 정하였으며 농축기 탑상제품의 에탄올의 농도를 최적화 변수로 정하였다. 농축기 탑상 제품에서 에탄올 몰농도가 76 mole％일 때 증류탑의 재비기의 Heat duty의 합이 최소가 됨을 알 수 있었다.

• 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
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• 제어로봇시스템학회 1998년도 제13차 학술회의논문집
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• pp.461-467
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• 1998

In spite of significant nonlinearities even in the simplest model, some types of steady-state and dynamic behavior common for nonlinear systems have never been associated with distillation columns. In recent years, multiplicity of steady states has been a subject of much research and is now widely accepted. Subsequently, stability of steady states has been explored. Another phenomenon that. although widely observed in chemical reactors, has not been associated with models of distillation columns is the existence of periodic oscillations. In this article we study the steady-state and dynamic behavior of the azeotropic distillation of the ternary homogeneous system methanol-methyl butyrate-toluene. Our simulations reveal nonlinear behavior not reported in earlier studies. Under certain conditions, the open-loop distillation system shows a sustained oscillation associated with branching to periodic solutions. The limit cycles are accompanied by traveling waves inside the column. Significant underdamped oscillations are also observed over a wide range of product rates.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제52권3호
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• pp.307-313
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• 2014

본 연구에서는 Isobutyl Acetate와 Isobutyl Alcohol의 공비혼합물을 압력변환증류공정(PSD; Pressure Swing Distillation Process)을 이용하여 99.9 mol% 이상의 Isobutyl Acetate를 분리하는 공정모사를 수행하였다. 압력변환증류공정은 공비혼합물의 상대휘발도와 공비조성이 압력의 변화에 따라 차이가 나는 특성을 이용한 공정이다. 액상에서는 Non-Random Two Liquid (NRTL) model을 그리고 기상에서는 Peng-Robinson equation을 이용하였다. 최적화 방법으로 환류비와 주입단 위치를 변수로 두고 총 재비기 소요 열량을 최소화시키는 목적으로 최적화를 수행하였다. 압력변환 증류공정은 두 개의 증류탑을 필요로 함에 따라 고압 증류탑과 저압 증류탑의 배열에 따른 최적화 조건 또한 비교를 수행하였다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제46권5호
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• pp.892-897
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• 2008

열복합 증류탑을 활용하여 기존의 에탄올 농축공정보다 에너지 사용량을 절감한 새로운 에탄올 농축공정을 제안하였다. 벤젠을 분리제로 사용한 제안된 증류 시스템은 증류곡선이 평형농도 곡선과 유사하게 분포되도록 설계되었으며, 증류영역의 경계에 가까운 원료 조성을 가지도록 설계하여 최대의 증류효율을 얻도록 구성하였다. 본 연구의 증류시 스템은 기존의 농축시스템에 비해 약 18%의 에너지 절감효과를 얻을 수 있었다. 또, 여타의 유사한 공비증류 공정에 활용할 수 있는 설계방안을 제시하였다.

• 한국세라믹학회지
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• 제31권8호
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• pp.879-885
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• 1994

Coprecipitation technique was used to synthesize ZrO2+12 mol% CeO2 powders with ZrOCl2.8H2O and Ce(NO3)3.6H2O as starting materials. The powders were dried on different conditions such as distilled water, ethanol, and azeotropic distillation. The powders prepared by azeotropic distillation showed weak aggregation of particles and the average particle size of powders calcined at 85$0^{\circ}C$ for 1 hour was 0.19 ${\mu}{\textrm}{m}$. The optimum sintering temperature and holding time are 130$0^{\circ}C$ and 2.5~10 hours, respectively. Beyond the optimum conditions, a phase transition from tetragonal to monoclinic causes to produce cracks in the sintered bodies and to decrease the density.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제46권2호
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• pp.348-355
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• 2008

청정대체에너지로 관심이 고조되고 있는 바이오에탄올의 경제적 생산은 고유가시대에 있어 매우 중요하다. 본 연구에서는 곡물의 주정발효를 통해 얻어진 바이오 에탄올의 회수공정에 대하여 공장설계를 위한 열역학적 해석을 통해 신뢰성 있는 공정모사결과를 얻을 수 있도록 하고, 본 모델을 통하여 매우 성공적으로 운전이 되어 제품을 생산할 수 있고 향후 공정개선에 대한 기초를 마련했다. 연료용 무수에탄올 생산 공정은 실제공정에서 사용되고 있는 기술은 공비증류, 추출증류, 압력스윙 흡착공정 등이 있다. 본 연구에서는 추출증류 공정에 대한 공정모사를 통해 경제성 및 영향성을 평가해보았다. 에틸렌글리콜을 이용한 추출증류에 대한 공정연구는 매우 에너지 효율적이고 무수에탄올 생산에 있어 에틸렌글리콜을 이용한 추출증류는 발효 불순물의 영향을 받지 않음을 확인할 수 있었다. 이는 공비증류와 비교할 때 가장 큰 차이를 보이는 것으로 무수에탄올 회수에 있어 다양한 구성이 가능하며, 에탄올의 회수율을 극대화할 수 있다는 장점을 갖는다. 또한 공비를 제거하기위한 에틸렌글리콜 등의 첨가제는 공정의 성분들과 끓는점의 차이가 높고 서로의 용해도가 낮아서 공정중에 거의 100% 회수가 가능한 특징을 있고 공비증류에 비해 매우 환경친화적이다. 한편 개발된 공정에서는 매우 낮은 에너지(1.37198 kg steam/kg anhydride ethanol from 3.05 mol% ethanol)로 99.85%의 무수에탄올을 생산할 수 있으며, 본 연구의 결과 발효된 원료로부터의 무수에탄올의 생산은 공비를 제거하기위한 agent의 선택도 중요한 사항으로 첨가제에 따른 효율이나 에너지 필요량을 알아보았고 공정의 에너지를 절약하기 위해 공정을 효율적으로 구성하여 열회수를 극대화 할 수 있었다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제13권8호
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• pp.3764-3773
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• 2012

본 연구에서는 methyl ethyl ketone (MEK)와 물의 이성분계 공비 혼합물의 공비조성이 압력에 따라서 민감하게 변하는 현상을 이용하여 압력변환 증류(pressure-swing distillation; PSD)공정을 통해서 순도가 99.9mole% 이상의 MEK를 분리해 내기 위한 전산모사 및 공정 최적화를 수행하였다. 전산모사를 위하여 상용성 화학공정 모사기인 Invensys사의 PRO/II with PROVISION 9.1을 활용하였고, 열역학 모델식으로는 Wilson 액체 활동도계수 모델식을 활용하였다. PSD 공정은 저압 및 고압의 증류탑 2기의 증류탑 배열을 사용하는데 저압 증류탑을 전단에 두는 저압-고압 증류탑 배열과 저압 증류탑을 후단에 두는 고압-저압 증류탑 배열로 분류할 수 있다. 본 연구에서는 각각의 배열에 대한 증류탑 환류비와 원료 주입단의 위치를 조절변수로 하여 총 재비기의 heat duty의 합을 최소화시킨 후 두 공정배열을 서로 비교하였다.