• New & Renewable Energy
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• v.2 no.2 s.6
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• pp.60-68
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• 2006

소수 station의 수소분리정제를 위한 compact형 PSA 공정을 연구하였다. 기존 PSA 공정의 흡착탑이 차지하는 시스템의 공간을 줄이기 위하여 하나의 흡착탑 안에 다른 흡착탑을 넣어 흡착탑이 차지하는 공간을 최소화하였으며, 흡착탑 간의 열교환이 효과적으로 일어나도록 설계하였다. 수소 혼합물에 대한 활성탄으로 충진된 dual bed에서의 수소 혼합물에 대한 흡/탈착 동특성 실험을 실시하였으며, 시간에 따른 농도와 온도의 변화를 측정하였다. 수소 혼합물로는 $H_2/CO/CH_4/CO_2$ (69:2:3:26 vol.%) 를 사용하였으며, 흡착유량은 7LPM, 흡착압력은 9atm 조건에서 운전하였다. Inner bed와 outer bed의 성능은 각각의 열전달 특성의 차이로 인하여 다르게 나타났으나, 단일탑의 동특성보다는 우수한 성능을 보이고 있었다. 따라서 개발된 dual bed는 적은 부지를 차지하면서도, 보다 우수한 수소 분리 성능을 보일 수 있는 PSA 공정에 응용될 수 있음을 확인하였다.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 2006.06a
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• pp.5-8
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• 2006

수소 station에서 수소분리정제를 위한 compact형 PSA 공정 설계를 위하여 활성탄으로 충진된 dual bed의 흡착동특성을 연구하였다. 기존 PSA 공정의 흡착탑이 차지하는 시스템의 공간을 줄이기 위하여 하나의 흡착탑 안에 다른 흡착탑을 넣어 흡착탑이 차지하는 공간을 최소화하고, 흡착탑 간의 열교환을 효과적으로 할 수 있도록 고안하였다. 수소 혼합물에 대한 dual bed에서의 흡착, 탈착 실험 실시하였으며, 시간에 따른 농도와 온도의 변화를 측정하였다. 수소 혼합물로는 $H_2/CO/CH_4/CO_2$ (69:2:3:26vol.%)를 사용하였으며, 흡착유량은 7LPM, 흡착압력은 9atm 조건에서 운전하였다. Inner bed와 outer bed의 수소 농도 파과곡선의 형태에 있어 차이를 보였으며, 이는 각 탑에서 열교환 효과로 인한 내부 온도 차이에 기인하여 발생하였다.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 2006.11a
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• pp.384-387
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• 2006

수소 스테이션에서 사용할 수 있는 Compact 형 수소 PSA를 연구하였다. 기존의 수소 PSA 가 수소 스테이션에서 공간적 제약이 있기 때문에 그 부피를 줄이면서, 또한 효율을 높이기 위해 Compact형 수소 PSA를 고안하였다. Compact형 수소 PSA는 하나의 bed안에 다른 하나의 bed를 넣음으로써 시스템이 차지하는 부피를 줄이는 한 건, inner bed와 outer bed 사이의 열교환 효과가 나타나기 때문에 그 효율을 높일 수 가 있다. 흡착탑의 동특성을 파악하기 위하여 4성분 (H2/CO2/CH4/CO, 69:26:3:2 vol. %)의 가스를 Feed rate 7LPM, Adsorption Pressure 9atm의 조건으로 실험을 하였다. Inner bed와 outer bed의 흡착 동특성의 차이를 알아보고, PSA 공정을 가상으로 하여 각각의 탑에서 흡착과 탈착이 동시에 일어날 때의 동특성도 알아보았다. 그리고 AD step time을 달리 하면서 PSA 공정에 알맞은 Sequence을 알아보았다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• v.46 no.4
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• pp.783-791
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• 2008

The dynamic characteristics of adsorption using an adsorption bed packed with Li-X zeolite (UOP) were studied through the breakthrough experiments of $H_2/CH_4$ (90:10 vol%), $H_2/CO$ (90:10 vol%) and $H_2/CO_2$ (80:20 vol%) mixtures. Effects of feed flow rate (6.24~10.24 LPM) and adsorption pressure (6.1 bar~10.1 bar) in the Li-X zeolite bed with 2.7 cm of inside diameter and 80 cm of bed length were observed. The smaller feed rate or the higher operating pressure, resulted in the longer of the breakthrough time and the breakthrough curve have tailing due to temperature variance in the bed. The adsorption dynamics of the Li-X zeolite bed were predicted by using LDF model with feed flow and pressure dependent diffusivity. The prediction and experimental data were analyzed with a nonisothermal, nonadiabatic model, dual-site langmuir (DSL) isotherm

• Clean Technology
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• v.10 no.3
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• pp.159-168
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• 2004

Benzene adsorption experiment was carried out for activated carbon and zeolite 13X adsorbents. Single column and dual column packed with two adsorbents were used to investigate the dynamic adsorptive characteristics. Effect of feed flow rate on the breakthrough curve was not significant. Specific adsorption amount of benzene for activated carbon was larger than that for zeolite 13X. On the contrary, adsorption amount per column volume was larger for zeolite 13X column because the density of zeolite 13X was larger. In the dynamic experiment using dual adsorbents column, length of mass transfer zone was changed by the feed direction. Breakthrough time was longer and breakthrough curve was sharper when activated carbon was packed in feed inlet and zeolite 13X was packed in column outlet. Also breakthrough time and breakthrough curve slope were affected by the packing ratio of the two adsorbents.

• Korean Chemical Engineering Research
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• v.46 no.2
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• pp.414-422
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• 2008

Adsorption experiments for $H_2$, $CH_4$, CO, $CO_2$ on activated carbon and zeolite 5A were performed by static volumetric method. A 4-bed pressure swing adsorption (PSA) process was to study separation of hydrogen from multi-component mixture gases ($H_2$ 72.2%, $CH_4$ 4.06%, CO 2.03%, $CO_2$ 21.6%). Dual-site langmuir (DSL) isotherm showed good or fair agreement with the experimental results. The optimum height of activated carbon layer was 55 cm with breakthrough results on the packing ratio of activated carbon to zeolite 5A. In PSA process, the effects of the process parameters such as total cycle time ($T_c$), ${\Delta}P$ at the provide purge step and adsorption pressure on the PSA performance were studied experimentally and theoretically.

• Journal of Environmental Health Sciences
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• v.37 no.2
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• pp.141-149
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• 2011

This study aimed for developing a two stage dual media filtration system. It has a sand and activated carbon layer above the under-drain system, and a sand layer above the middle-drain system for pretreatment. When retrofitting an old sand filter bed or designing a new one, this technology can substitute the existing sand filter bed without requiring a new plant site. The removal rate of total particle is 93, and 3~7 ${\mu}m$ and 5~15 ${\mu}m$ particles are all 97%. These high removal efficiencies of each pollutant due to adsorption and biological oxidation in activated carbon filter layer. The best backwashing method of two stage dual media filtration system is ascertained by air injection, air + water injection and water injection sequence. In this study, a pilot plant of two stage and dual filtration system was operated for 4 months in water treatment plant. The stability of turbidity was maintained below 1 NTU. The TOC, THMFP and HAAFP were removed about 90% by two stage and dual media filtration system, which is almost 2 times higher than existing water treatment plant.