• 제목/요약/키워드: Continuous crystallizer

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연속식 결정화기에서 온도와 교반속도에 의한 탄산칼슘 결정의 형상변화 (Phase Changes of Calcium Carbonate by Temperature and RPM in Continuous Crystallizer)

  • 신윤정;한현각
    • Korean Chemical Engineering Research
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    • 제57권5호
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    • pp.666-671
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    • 2019
  • 탄산칼슘은 칼사이트, 바테라이트, 아라고나이트 3개의 상이 있다. 칼사이트와 아라고나이트는 열역학적으로는 바테라이트 보다 안정하다. 연속식결정화기에서 탄산나트륨과 염화칼슘 용액반응으로 아라고나이트 결정 제조공정에서 온도와 혼합속도 영향에 대하여 연구하였다. 회분식결정화기에서 칼사이트는 상대적으로 낮은 온도($40^{\circ}C$ 아래)에서 생성되지만, 아라고나이트는 높은 온도에서 발견된다. 혼합속도가 100 rpm인 연속식결정화기에서, 아라고나이트는 어떤 반응온도에서도 발견할 수 없었다. 그러나 혼합속도가 300 rpm, 500 rpm으로 증가하면, 칼사이트와 아라고나이트의 비는 온도가 증가하면서 증가하였다.

연속식 탄산칼슘 결정화기에서 교반속도와 온도가 입도분포에 미치는 영향 (Effect of RPM and Temperature on the CSD in the CMSMPR Calcium Carbonate Crystallizer)

  • 한현각;정옥희;임미희;김진아
    • Korean Chemical Engineering Research
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    • 제44권3호
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    • pp.289-293
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    • 2006
  • 탄산칼슘을 제조하는 연속식 결정화 공정에서 결정의 입도분포에 대한 온도와 교반속도 영향을 연구하였다. 연속식조업에서 용액의 산도 변화는 적었다. 교반속도가 300 RPM 이하, 용액의 온도가 낮으면 탄산칼슘 결정의 부피 평균크기는 안정하였고, 전자현미경 사진 관찰에서 calcite와 aragonite가 만들어졌음을 알 수 있었다

CMSMPR 결정화기의 시동 특성 연구 (Start-up dynamics in a CMSMPR crystallizer)

  • 신영준;이철수
    • 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
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    • 제어로봇시스템학회 1986년도 한국자동제어학술회의논문집; 한국과학기술대학, 충남; 17-18 Oct. 1986
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    • pp.200-204
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    • 1986
  • Particle size distribution in a Continuous Mixed Suspension Mixed Crystal Removal (CMSMPR) crystallizer has been analyzed using the Population Balance (PB) model. This method presents difficulties when the growth rate of crystal depends on the crystal size. Recent studies indicate that in many cases the growth rate is dependent on size when the crystal sizes are small. In this study, a Residence Time Distribution(RTD) model was proposed to take the size dependence into account together with an appropriate numerical scheme. When compared with the approximate results based on PB model, RTD model results showed improvements also a nucleation effect which is normally unimportant for steady state analysis. Start-up data for NaCl-Water-Ethanol system was compared with computed values.

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연속식결정화기 정상상태에서 탄산칼슘 결정크기 변화 (Change of Calcium Carbonate Crystal Size at steady state in CMSMPR(Continuous Mixed Suspension Mixed Produce Removal) Crystallizer)

  • 한현각
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제18권7호
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    • pp.714-719
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    • 2017
  • 입자의 크기와 형상을 제어할 수 있는 무기물질의 제한된 제조방법은 나노입자와, 의료, 전자부품, 반도체, 의약품, 화장품 등과 같은 다양한 산업영역에서 신물질을 개발하는데 중요한 요소이다. 탄산칼슘은 수많은 활용성 때문에 산업에서 가장 많이 주목받고 있는 물질중 하나이다. 용액결정화는 용액으로부터 녹아 있는 용질을 순수한 고체 형태로 추출하는 분리 공정으로, 화학공업과 제약공업 등에 널리 적용되어, 사용되고 있는 분리공정 중에 하나이다. 입자의 평균입경과 입도분포, 형상은 연속식 결정화기에서 중요한 요소이다. 본 연구에서는 연속식 결정화기에서 염화칼슘 공정으로 탄산칼슘 입자를 제조할 때, 정상상태에서 탄산칼슘 입자의 입도분포와 입경변화에 대하여 연구하였다. 입자의 평균입경과 입도분포는 입도분석기를 이용하여 측정하였으며, 입자의 형상과 크기는 전자현미경(SEM)을 이용하여 변화를 관찰하였다. 정상상태에서, 주입되는 시료의 농도와 혼합속도가 증가 할수록 입자의 평균입경은 증가하고, 제조되는 입자는 aragonite 보다는 calcite 입자가 주로 생성된다.

반응성 염료(Reactive Red 218)의 염석결정화계에서의 결정화 속도 (Crystallization Kinetics of Reactive Dye(Reactive Red 218) in Salting-out Crystallization System)

  • 한현각;강혜진;이종훈
    • Korean Chemical Engineering Research
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    • 제48권6호
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    • pp.712-716
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    • 2010
  • 염석결정화란 제 3의 성분을 가하여 혼합용매로 만들어 용질의 용해도를 저하시키는 방법으로 염료 용액으로부터 염료 결정화에 염석결정화를 이용하였다. 이번 연구에서 반응성 염료(Reactive Red 218)의 용해도와 결정화 속도를 연구하였다. 그 결과 염료 용액의 용해도는 KCl 농도가 높을수록 용해도가 낮아지는 것을 확인할 수 있었다. 또한 연속식 결정화기에서 반응성 염료(Reactive Red 218)에 대한 결정화 속도식은 결정 성장 속도 $G=6.864{\times}10^{-5}{\Delta}C^{1.207}$와 핵 생성속도 $B^0=4.8{\times}10^{22}{\Delta}C[1.1{\times}10^{-13}+{({\Delta}C)}^{0.7}{M_T}^2]$의 실험식으로 표현할 수 있다.

반응성 염료(RB-8, RB-49, RR-218)의 결정화 및 입도분포 특성 (Reactive Dye(RB-8, RB-49, RR-218) in Crystallization and Characteristic of Population Density)

  • 한현각;이종훈;인대영
    • Korean Chemical Engineering Research
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    • 제50권2호
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    • pp.198-203
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    • 2012
  • 염석결정화 방법으로 염료용액으로 부터 염료를 결정화하였다. 이번 연구에서 반응성 염료(RB-8, RB-49, RR-218)의 모액의 용해도와 결정화 속도를 연구하였다. 그 결과 연속식 결정화기에서 반응성 염료(RB-8, RB-49, RR-218)에 대한 결정화 속도식 RB-8에서 결정성장 속도 $G=7.1{\times}10^{-4}{\Delta}C^{0.67}$와 핵생성 속도 $B^0=3.1{\times}10^{15}{\Delta}C[1.2{\times}10^{-8}+{\Delta}C^{0.7}M_T{^2}]$이고 RB-49는 결정성장 속도 $G=5.2{\times}10^{-4}C^{0.3441}$와 핵생성 속도 $B^0=7.2{\times}10^{15}{\Delta}C[3.3{\times}10^{-8}+({\Delta}C)^{0.7}M_T{^2}]$, RR-218의 결정성장 속도 $G=4.4{\times}10^{-4}C^{0.2361}$와 핵생성 속도 $B^0=6.3{\times}10^{15}{\Delta}C[7.9{\times}10^{-8}+({\Delta}C)^{0.7}M_T{^2}]$의 실험식으로 표현할 수 있다. 또한 특성 곡선 법을 적용하여 입도분포를 계산한 결과 실험식과 일치하는 결과를 확인할 수 있었다.

입체 장애 알카놀아민 혼합 수용액에서 중탄산칼륨 결정의 냉각 반용매 결정화 (Cooling and Antisolvent Crystallization of Potassium Bicarbonate in the Presence of Sterically Hindered Alkanolamines)

  • 조창신;정태성;윤형철;김종남;이영우
    • 청정기술
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    • 제20권4호
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    • pp.383-389
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    • 2014
  • 이산화탄소 흡수공정은 대규모의 이산화탄소를 처리하는데 유리하지만, 다량의 흡수액을 재생하는데 필요한 현열과 증발열로 인한 에너지 비용 상승이 단점으로 지적되고 있다. 이를 극복하기 위해 이산화탄소를 흡수한 탄산칼륨 흡수액을 냉각 결정화시켜, 다량의 물로부터 이산화탄소가 많이 포함된 중탄산칼륨 결정을 선택적으로 분리할 수 있다. 본 연구에서는 이산화탄소 분리효율을 높이기 위해 입체 장애 알카놀아민 첨가제를 도입하여, 이들이 중탄산칼륨 연속식 결정화에 미치는 영향에 대해 살펴보았다. 결정의 석출량은 2-아미노-2-메틸-1-프로판올(2-amino-2-methyl-1-propanol, AMP), 2-아미노-2-메틸-1,3-프로판디올(2-amino-2-methyl-1,3-propanediol, AMPD), 2-아미노-2-히드록시메틸-1,3-프로판디올(2-amino-2-hydroxymethyl-1,3-propanediol, AHPD)의 순서로 증가하였으며, 반용매로 작용하는 첨가제들의 히드록실기 개수와 관계가 있는 것으로 나타났다. 탄소 핵자기공명분광 분석 결과, 첨가제들은 입체 장애 효과에 의해 중탄산 이온의 생성을 유도하고 과포화도를 상승시킨 것으로 나타났다. 또한, 첨가제들은 과포화도 상승을 통해 평균 입도와 결정 성장 속도를 증가시키는 것으로 나타났다. 입체 장애 알카놀아민 첨가제는 중탄산칼륨 결정화를 촉진함으로써, 물로부터 이산화탄소의 분리효율을 향상시키고 재생에너지를 저감시킬 수 있을 것으로 기대된다.