• 한국연소학회:학술대회논문집
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• 한국연소학회 1997년도 제15회 KOSCO SYMPOSIUM 논문집
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• pp.103-112
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• 1997

In the combustion of the pulverized coal compared with that of liquid fuel or gaseous fuel, serious pollutants such as ash, $NO_x$ and $SO_x$ are released to surroundings. The objective of this study is the reduction of such pollutants in the combustion process. The modeling of cyclone combustor which uses the method of two stage combustion was carried out. The main burner length, scattering angle and air/fuel ratio were considered as parameters. The results show that the shorter the main burner length is, the less the amounts of coals which exit the combustor directly are, but the scattered input of coal is required anyway in order to collect all ashes. It is recommended that the shorter the main burner length is, the less the scattering angle is. And in the case of the scattered input compared with no scattering, the temperature in the combustor is more uniform and the amount of volatile is more reduced.

• 한국수소및신에너지학회논문집
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• 제21권5호
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• pp.460-469
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• 2010

To develop coal gasfication system, many studies have been actively conducted to describe the simulation of steady state. Now, it is necessary to study the gasification system not only in steady state but also in dynamic state to elucidate abnormal condition such as start-up, shut-down, disturbance, and develop control logic. In this study, a model was proposed with process simulation in dynamic state being conducted using a chemical process simulation tool, where a heat and mass transfer model in the gasifier is incorporated, The proposed model was verified by comparison of the results of the simulation with those available from NETL (National Energy Technology Laboratory) report under steady state condition. The simulation results were that the coal gas efficiency was 80.7%, gas thermal efficiency was 95.4%, which indicated the error was under 1 %. Also, the compositions of syngas were similar to those of the NETL report. Controlled variables of the proposed model was verified by increasing oxygen flow rate to gasifier in order to validate the dynamic state of the system. As a result, trends of major process variables were resonable when oxygen flow rate increased by 5% from the steady state value. Coal flow rate to gasifier and quench gas flow rate were increased, and flow rate of liquid slag was also increased. The proposed model in this study is able to be used for the prediction of gasification of various coals and dynamic analysis of coal gasification.

• 산업기술연구
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• 제7권
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• pp.27-47
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• 1987

Fine anthracite is very difficult to upgrade by conventional processes such as gravity concentration or froth flotation, because large quantities of fine coals are generated at the mining and preparation stages and a significant portion of these fine coals are mixed with gangue minerals. This study, therefore, was carried out for the purpose of improving recovery of low ash clean coal, effective beneficiation of low-grade coking coal and removal of sulphur from high-sulphur coals by employing the method of selective agglomeration using oil or polystrene flocculants, for coals which are generally hydrophobic in nature will be extracted by using flocculants. Studies were performed by varying solid concentration, concetration of bridging liquid, mixing speed and mixing time, balling speed and balling time, dispersant dosage, flocculant dosage, pulp pH, and particle size. The results were : when the methods of the oil agglomeration and selective flocculation were employ(in the two process the sample was ground to the size of -74 micron), 1) ash content of the agglomerated coal was 9.85, 7.83%, 2) combustibel recovery of it was 98.5%, 93.5%, respectively. It was observed in selective flocculation that polystyrene is an effective flocculant for coal, De-entrapment of shale from the concentrate flocculated by mechanical agitation was necessary for substantional reductions in final ash content.

• 공업화학
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• 제32권2호
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• pp.174-179
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• 2021

인조흑연 제조용 바인더로 주로 이용되는 콜타르 핏치와 페놀 레진은 soft carbon 및 hard carbon의 초기 탄소화합물 구조에 차이가 있다. 따라서 탄화 온도에 따른 열분해 거동, 미세조직, 결정성의 변화 과정도 다를 것으로 예상할 수 있다. 본 연구에서는 콜타르 핏치 및 페놀 레진의 열분해 거동, 미세조직, 결정성 변화에 관하여 비교 분석하였다. 콜타르 핏치는 액상을 경유한 탄화 과정을 거치며, 탄화 온도가 증가함에 따라 미세조직이 점차 변화되는 것을 확인할 수 있었다. 탄화 온도가 증가함에 따라 콜타르 핏치 및 페놀 레진 모두 결정성은 증가하는 경향을 나타냈지만, 콜타르 핏치는 미세조직이 급변하는 500 및 600 ℃ 구간에서 결정성도 급격히 변화는 것을 확인할 수 있었다. 또한 미세조직과 결정성은 서로 밀접한 연관성이 있었다.

• 공업화학
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• 제25권1호
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• pp.58-65
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• 2014

본 연구에서는 국내 4개 화력발전소에서 발생되는 석탄 바닥재를 이용하여 유황 고형화 성형물을 제작하였으며, 이를 이용하여 산업용 건자재 제조를 위한 실용적 데이터에 대하여 고찰하였다. 이러한 유황 고형화 성형물 제조를 위하여, 일축 스크류 형태의 연속식 혼합기를 사용하였다. 또한, 혼합기의 운전 특성으로 인하여, 1.2 mm 이하의 잔골재로서 석탄 바닥재가 사용되었다. 15, 20, 25, 30 wt%의 다양한 유황 농도의 성형물을 제조되었을 때, 압축강도 특성이 분석 되었다. 그리고 높은 생석회 함량의 석탄 바닥재가 사용되었을 때, 시제품에서 균열이 발생하였고 침투액의 pH가 12 이상을 나타내었다. 이러한 실험 결과들은 석탄 바닥재의 재활용 기술에 효과적으로 활용될 수 있을 것이다.

• 한국결정성장학회지
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• 제21권6호
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• pp.266-273
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• 2011

삼척 도계지역의 탄광에서 석탄채취 시에 부산물로 발생되는 석탄폐석을 원료로 하여 제조된 분말유리와 다양한 종류의 발포제를 활용하여 발포유리를 제조하였다. 유리는 소다라임계 화학조성을 갖는 유리였고, 유리분말에 발포제로서 탄산칼슘, 인산칼슘, 그리고 석탄폐석 중 카본함량이 높은 셰일(shale) 계의 석탄폐석분말을 사용하였고, 이들 원료에 액상 바인더를 첨가하여 혼합한 후, 판상의 형태로 성형하였다. 성형체를 건조한 후 전기로에서 $800^{\circ}C$ 20분간 열처리함으로써 다공성의 발포유리 패널을 제조할 수 있었다. 발포제의 종류에 따라 다양한 특성을 갖는 발포유리샘플이 제조되었으며, 이들의 비중 및 압축강도와 같은 물리적 특성을 측정하였고, 기공의 크기 및 형태를 현미경으로 관찰하였다. 석탄폐석으로 제조한 폐유리를 활용하여 비중 0.4~0.7, 압축강도 30~72 kg/$cm^2$를 갖는 발포유리 샘플을 얻을 수 있었으며, 특히 액체인산 칼슘 발포제를 사용하여 0.47의 낮은 비중과 72 kg/$cm^2$의 높은 압축강도를 갖는 발포유리를 얻을 수 있었다. 따라서 삼척지역에 폐기된 다량의 석탄폐석이 건축용 및 산업용 발포유리 2차 제품을 제조하는데 충분히 활용이 가능하리라 판단되었다.

• 공업화학
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• 제25권2호
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• pp.142-146
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• 2014

9성분계 모델 콜타르 유분 중에 함유된 질소고리화합물(NHC)의 분리를 분배평형에 의해 검토했다. 원료로서는 NHC group (NHCs; quinoline (Q), iso-quinoline (iQ), indole (In), quinaldine(Qu)), 2환 방향족 화합물 group (BACs; 1-methylnaphthalene (1MN), 2-methylnaphthalene (2MN), dimethylnaphthalene (DMN)), biphenyl (Bp)과 phenyl ether (Pe)로 제조한 모델 콜타르 유분을, 용매로서는 메탄올 수용액을 각각 사용했다. 액-액 접촉 장치로서는 회분 교반기를 각각 사용했다. 평형조작 온도가 상승함에 따라 NHCs의 분배계수는 증가했으나, 역으로 BACs를 기준한 NHCs의 선택도는 감소했다. 초기 물/용매의 체적비가 감소함에 따라 BACs를 기준한 NHCs의 선택도는 급격히 감소했으나, NHCs의 분배계수는 증가했다. 일정 조건하에서, 각 group별 분배계수와 BACs를 선택도의 순서는 NHCs > Bp > BACs > Pe와 NHCs > Bp > Pe를 각각 나타냈다. 또한 전체 성분에 대한 분배계수의 순서는 In > iQ = Q > Qu > Bp > 1MN = 2MN > Pe > DMN을 나타냈다. 메탄올 추출에 의해 얻어진 NHCs의 최대 수율과 BACs를 기준한 NHCs의 최대 선택도는 각각 94%, 23이었다. 본 연구를 통해 얻어진 실험적 결과를 이용하여 콜타르 중에 함유된 NHCs의 회수공정을 검토했다.

• Carbon letters
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• 제2권3_4호
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• pp.192-201
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• 2001

The Carbon/Carbon composite was prepared from 3D carbon fiber preform and coal tar pitch as matrix precursor. In order to evaluate of ablative characteristics of the composite, liquid rocket system was employed Kerosene and liquid oxygen was used as propellants, operating at a nominal chamber pressure of 330 psi and a nominal mixture ratio (O/F) of 2.0. The results of an experimental evaluation were that high density composite exhibited high, while low density composites showed low erosion resistance. The erosion rate against heat flux was highly depended on the density of the materials. The morphology of eroded fiber showed differently according to collision angle with heat flux on the composite. The granular matrix which derived from carbonization pressure of 900 bar was more resistance to heat flux than well-developed flow type matrix.

• 한국세라믹학회지
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• 제43권4호
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• pp.235-241
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• 2006

Mullite short fibers have been fabricated by adapting the Kneading-Drying-Calcination (KDC) process and characterized. The effect of the addition of foaming agent and calcination temperature on the formation of mullite fibers from coal fly ash, was examined. In the present work, ammonium alum $NH_4Al(SO_4)_2\;12H_2O$ synthesized trom coal fly ash and sodium phosphate $Na_2HPO_4\;2H_2O$ were used as foaming agents. After calcination at $1300^{\circ}C$ for 10 h and then etching with 20% HF solution at $50^{\circ}C$ for 5 h using a microwave heating source, the alumina-deficient $(AI_2O_3/SiO_2$ = 1.13, molar ratio) orthorhombic mullite fibers with a width of ${\sim}0.8mm$ (aspect ratio >30), were prepared from the coal fly ash with $AI_2O_3/SiO_2$ = 0.32, molar ratio by the addition of $NH_4AI(SO_4)_2\;12H_2O$, and with further addition of 2 wt% sodium phosphate. The excessive addition of sodium phosphate rather decreased the formation of mullite fibers, possibly due to the large amount of liquid phase prior to mullitization reaction.

• 산업경영시스템학회지
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• 제35권1호
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• pp.32-38
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• 2012

몽골은 석탄 매장량이 매우 풍부하고 석유연료를 전적으로 수입에 의존하기 때문에, 석탄액화플랜트 건설에 필요한 충분한 여건을 갖추고 있다. 본 연구에서는 몽골에 하루 10,000배럴의 석유연료를 생산할 수 있는 석탄액화플랜트를 건설할 경우에 대한 경제성분석을 수행한다. 먼저 기존에 있는 산업계의 석탄액화플랜트 프로젝트 데이터와 학계의 연구결과를 토대로 몽골 석탄액화플랜트 건설에 필요한 비용과 기대수명, 그리고 예상 수명기간 동안 운영했을 때 발생하는 운영비용과 소득을 추정한다. 추정된 비용과 소득을 이용하여 네 가지 시나리오(기본, 악화 1, 악화 2, 매우 악화) 하에서의 경제성 분석을 실시한다. 분석결과 투자수익률이 기본 시나리오에서는 45%에 가까우며, 가장 나쁜 시나리오에서도 5%보다 컸다. 이는 몽골 석탄액화플랜트 건설이 경제적으로 충분히 타당성이 있음을 나타낸다.