• 제목/요약/키워드: Endothermic reaction

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주류 제조과정에서 발생하는 바이오매스를 흡착제로 한 구리 제거 특성 (Removal Characteristics of Copper Ion in Wastewater by Employing a Biomass from Liquor Production Process as an Adsorbent)

  • 백미화;김동수
    • 한국물환경학회지
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    • 제22권4호
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    • pp.626-631
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    • 2006
  • The adsorption features of copper ion have been investigated by taking the barley residue which occurring from the beer production process as an adsorbent. Under the experimental conditions, adsorption equilibrium of copper ion was attained within 30 minutes after the adsorption started and the adsorption reaction was observed to be first order. As the temperature increased, the adsorbed amount of copper ion at equilibrium was also increased, which indicated that the adsorption reaction was endothermic. Based on the experimental results which obtained by varying the temperatures, several thermodynamic parameters for copper adsorption reaction were estimated. Regarding the electrokinetic behavior of barley residue, its electrokinetic potential was observed to be positive below pH 5 and turned into negative above this pH. In the pH range from 1.5 to 4, copper adsorption was found to be increased, which was well explained by the electrokinetic behavior of barley residue in the pH range. When nitrilotriacetic acid, which is a complexing agent, was coexisted with copper ion, equilibrium adsorption of copper ion was decreased and this was presumed to be due to the formation of metal complex. In addition, the adsorbed amount of copper ion was examined to be increased when $KNO_3$ was coexisted, however, it approached a saturated value above a certain concentration of $KNO_3$.

메탄의 건식 개질을 이용한 이산화탄소의 재활용 (Recycle of Carbon Dioxide Using Dry Reforming of Methane)

  • 김정묵;류준형;이인범;이재성
    • Korean Chemical Engineering Research
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    • 제47권3호
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    • pp.267-274
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    • 2009
  • 온실가스 배출 규제에 따라 이산화탄소 배출 감축은 산업계에서 해결해야 할 가장 중요한 과제 중 하나가 되었다. 이산화탄소는 온실가스 발생원 중 대부분을 차지하며 본 논문에서는 실제 대규모 산업 현장에서의 이산화탄소 배출을 저감하는 직접적인 방안으로 메탄의 이산화탄소 개질 반응을 이용하는 방법을 고찰해 보았다. 강한 흡열 반응 형태인 이 반응에 대해 추가적인 이산화탄소 발생을 피하며 효율적으로 에너지를 공급하기 위해서는 자열 개질 반응을 이용하는 것이 적합한 방법으로 판단된다. 생산된 합성가스는 환원가스로 재활용하거나 화학제품 및 연료의 합성에 활용할 수 있다.

$TiO_2-Nb_2O_5$ 솔의 물성에 대한 분석 (Analysis on Properties of $TiO_2-Nb_2O_5$ Sol)

  • 유도현
    • 대한전기학회논문지:전기물성ㆍ응용부문C
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    • 제55권7호
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    • pp.349-353
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    • 2006
  • [ $TiO_2-Nb_2O_5$ ] sol was prepared using sol-gel method. Crystalline properties of gel powder changed from rutile phase to anatase phase with increasing $Nb_2O_5$ additives at $800^{\circ}C$, while they retained rutile phase regardless of $Nb_2O_5$ additives at $900^{\circ}C,\;1,000^{\circ}C$. They retained amorphous phase from $50^{\circ}C\;to\;400^{\circ}C$, retained anatase phase from $500^{\circ}C\;to\;600^{\circ}C$ and had rutile phase over $700^{\circ}C$ at 1mole% $Nb_2O_5$ additive. After $TiO_2-Nb_2O_5$ sol retained low viscosity with normal chain structure for a long time, its viscosity increased fast with network structure. DTA properties of gel powder had endothermic reaction due to evaporation of propanol and water about $78^{\circ}C$, had exothermic reaction due to propanol combustion about $290^{\circ}C$ and had exothermic reaction due to changing of $TiO_2$ phase about $640^{\circ}C$.

Azomethine 기를 가지는 신소재 액정 에폭시 (LCE)와 지방족 아민의 경화반응 (Curing Reaction of Noble Liquid Crystalline Epoxy (LCE) with Azomethine/Aliphatic Amine)

  • 김상욱
    • 한국재료학회지
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    • 제11권9호
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    • pp.786-791
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    • 2001
  • $\alpha$,$\omega$-Bis(4-glycidyloxybenzylidene-4-aminophenyl)methane (BGBAM) was synthesized from the initial materials, 4-hydroxylbenzaldehyde (HBA), 4,4'-methylenedianiline (MDA) and epichlorohydrin. The DSC trace for BGBAM shows two endotherms associated with the liquid crystalline phase transition around $104.2^{\circ}C$ and the isotropic transition around $171.2^{\circ}C$, and it also has a broad exotherm in the range of $178~300^{\circ}C$ due to the anionic homopolymerization of BGBAM. DSC curve for the curing of BGBAM with hexamethylene diamine (HMD) shows an endothermic peak around $93^{\circ}C$ attributed to the melting of BGBAM. It also has three exothermic peaks around $128.4^{\circ}C$ and $180.2^{\circ}C$ associated with the epoxide-amine reaction and weak peak in the range of $200~263^{\circ}C$ related to the anionic homopolymerization between the unreacted epoxide groups. The activation energy values of cure reaction by Kissinger method are 66.5, 67.3 and 90.6 kJ/mol for $T_{pl},\; T_{p2}\; and \;T_{p3},\; respectively$. The kinetic parameters by isoconverional method are similar value to those from Kissinger method.

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Accumulation of the Carbonaceous Species on the Ni/Al2O3 Catalyst during CO2 Reforming of Methane

  • Lee, Jae-Hee;Joo, Oh-Shim;Baek, Young-Soon;Yu, Yong-Ho;Jung, Kwang-Deog
    • Bulletin of the Korean Chemical Society
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    • 제24권11호
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    • pp.1623-1626
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    • 2003
  • The dependency of the rate of $CO_2$ reforming of methane on the catalyst loading and the reactor size was examined at a fixed temperature of $750\;^{\circ}C$ and a fixed GHSV of 18000 mL(STP)/$g_{cat}.h$. The conversion of methane in $CO_2$reforming decreased with increase in the reactor size. The catalyst was severely deactivated with increase in the catalyst amount. The amount of carbonaceous species combustible below $550\;^{\circ}C$, determined by TPO experiments with the used catalyst samples increased with increase in the catalyst amount, which was again confirmed by XRD and TEM experiments. The increase of the carbonaceous species combustible below $550\;^{\circ}C$ may be due to the suppression of the reverse Boudouard reaction, since the $CO_2$ reforming of methane, a highly endothermic reaction, resulted in lowering the reaction temperature.

수소제조를 위한 DME 수증기 개질반응의 열역학적 특성 (Thermodynamic Analysis of DME Steam Reforming for Hydrogen Production)

  • 박찬현;김경숙;전진우;조성열;이용걸
    • 공업화학
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    • 제20권2호
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    • pp.186-190
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    • 2009
  • 본 연구는 수소제조를 위한 디메틸에테르 수증기 개질반응에 대한 열역학적 특성 분석을 목적으로 한다. 이를 위하여 온도(300~1500 K), 반응물 조성비(Steam/Carbon ratio = 1~7), 압력(1, 5, 10 기압) 등의 다양한 반응조건을 변화시키면서 열역학적 평형조성 및 효율 등을 조사하였다. 주어진 조건하에서 흡열반응인 개질반응과 발열반응인 수성가스 전환반응 및 메탄화반응간 경쟁특성을 확인하였으며, 반응온도 400 K를 지나면서 수소발생이 관찰되어 550 K를 지나면서 급격한 발생량의 증가를 확인하였다. 반응물 가운데 수증기의 비율을 증가시킬 경우 수성가스 전환반응이 촉진되어 일산화탄소 저감 및 수소발생 증가 거동을 나타내었다. 결과적으로 열역학적 효율감소를 최소화 하면서 수소발생량을 극대화 할 수 있는 조건은 반응온도 900 K 및 수증기 대 탄소간 비율이 3.0 이내의 범위에 해당하는 것으로 판단된다.

모발 수분 함량 평가를 위한 가열 온도와 기준 수분 정량 조건 연구 (Study of Heating Temperature and Quantification Conditions of Standard Water for Evaluating Hair Water Content)

  • 송상훈;주장호;박현섭;손성길;강내규
    • 대한화장품학회지
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    • 제50권1호
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    • pp.11-18
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    • 2024
  • 최근에 모발 케어 화장품 효능으로서 모발 보습 효과를 소구하려는 시도가 있지만 아직까지 모발 수분 추출을 어떤 온도에서 진행해야 하는지 평가법이 정해져 있지 않아 공인된 인체시험 평가가 없는 실정이다. 모발 수분 정량평가법을 확립하기 위해서 본 연구는 진행되었다. 모발 수분의 거동 패턴을 확인하기 위해 할로겐 수분 분석기로 온도를 다르게 하여 모발에 열을 가할 경우 수분 검출량은 가열 온도가 증가하면 계속 늘어나는 것을 확인하였다. 시차주사열량계로 모발의 흡열 반응 에너지를 평가한 결과 75 ℃ 부근에서 급격한 흡열 반응이 일어나는 특이한 현상을 관찰하였다. 인종별로 다른 모발에서도 이 현상은 관찰되었다. 모발 큐티클 장벽을 산화, 열로 손상시킨 모발에서는 급격히 상승하는 이 흡열 반응 온도가 조금 더 높은 77 ℃에서 일어났고, 이 모발을 극성오일 또는, 컨디셔닝 폴리머나 케라틴 단백질로 도포한 경우에는 73 ℃에서 관찰되었다. 이 반응이 모발 표면에서 어떤 영향을 미치는지 알아보기 위해서 원자현미경으로 마찰력을 관찰한 결과 75 ℃ 보다 높은 온도에서 가열할 때 큐티클 마찰력이 상승하고 그보다 높은 90 ℃에서는 변화가 없는 것을 관찰하였다. 마침내 75 ℃ 근처가 모발에 결합된 수분 분자의 탈착이 본격적으로 일어나는 임계온도임을 결론내렸다. 이를 통해 모발 수분을 검출해서 정량화하기 위한 조건으로 75 ℃가 가열온도로 최적합하고 이 때 검출된 수분량 10% 가량이 모발 케어 화장품 처리 전과 후를 비교할 수 있는 모발 수분 정량 기준값이 될 수 있음을 제시하였다.

열/화학적 에너지 평형을 고려한 통합 연료 개질 시스템의 수치적 연구 (Numerical Analysis of Integrated Fuel Processing System Considering Thermo-Chemical Energy Balance)

  • 노정훈;정혜미;정운호;윤왕래;엄석기
    • 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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    • 한국신재생에너지학회 2010년도 추계학술대회 초록집
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    • pp.111.1-111.1
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    • 2010
  • This paper focuses on a systematic configuration of steam reforming fuel processor, particularly designed for small and medium sized hydrogen production application. In a typical integration of the fuel processor, there exist significant temperature gradients over the entire system which has negative effect on both catalyst life-time and system performance. Also, the volumetric inefficiency should be avoided to obtain the possible compactness for the commercial purpose. In the present work, the computational analysis will be performed to gain the fundamental insight on the transport phenomena and chemical reactions in the reformer consisting of preheating, steam reforming (SR), and water gas shift (WGS) reaction beds in the flow direction. Also, the fuel processing system includes a top-fired burner providing necessary thermal energy for endothermic catalytic reactor. A fully two-dimensional numerical modeling for a integrated fuel processing system is introduced for in-depth analysis of the heat and mass transport phenomena based on surface kinetics and catalytic process. In the model, water gas shift reaction and decomposition reaction were assumed to be at equilibrium. A kinetic model was developed and then computational results were compared with the experimental data available in the literature. Finally, the case study was done by considering the key parameters, i.e. steam to carbon (S/C) ratio and temperature. The computer-aided models developed in this study can be greatly utilized for the design of advanced fast-paced compact fuel processors research.

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Carbothermal 반응법과 졸-겔법에 의해 합성된 SiC의 구조적 특성과 열역학적 특성 (Structural and Thermal Characteristics of Synthesized SiC by Carbothermal Reaction and Sol-gel Method)

  • 오원춘;김범수
    • 분석과학
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    • 제11권3호
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    • pp.156-160
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    • 1998
  • 다양한 탄소재와 Si를 함유하는 화합물로부터 SiC를 합성하였고, XRD 분석으로부터 구조적 특성 연구와 DSC 분석에 의한 열역학적 연구를 통하여 졸-겔법과 carbothermal 반응법을 비교연구하였다. 졸-겔법보다는 carbothermal 반응법에 의한 합성이 SiC의 형성을 뚜렷하게 하였다. X-선 회절결과로부터 여러가지 탄소재의 SiC 형성 정도는 두 방법 모두 석유 코크스, 활성탄, 인조흑연의 순으로 증가함을 알 수 있었다. 그리고 DSC 분석결과로부터 발열반응에 대한 엔탈피 변화량은 carbothermal 반응법의 경우 활성탄, 석유 코크스, 인조흑연의 순으로 감소하였고, 흡열반응에 대한 변화량은 역순으로 증가하였다. 그러나 졸-겔법의 경우 발열반응에 대한 엔탈피 변화량은 석유 코크스, 활성탄, 인조흑연의 순으로 감소하였다.

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온도에 따른 암모니아 용액에 의한 CO2 포집 반응의 변화 양상 (Variation of the CO2 Capture Reaction by Ammonia Solution with Temperature)

  • 김수연;최예슬;김동수
    • 한국물환경학회지
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    • 제27권6호
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    • pp.896-904
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    • 2011
  • The features of the capture reaction of $CO_2$ by ammonia solution have been investigated along with the effect of temperature on the reaction based upon computer program-utilizing calculation and thermodynamic estimation. The stable region of $CO{_3}^{2-}$ was observed to increase with temperature and the change of the stable region of $CO{_3}^{2-}$ with temperature was greater than the temperature variation of the stable region of other carbonate species. The distribution diagram for $NH_4{^+}-NH_3$ system was constructed and the rise of temperature resulted in the decrease of the stability of $NH_4{^+}$ ion, which was thought to be due to the endothermic nature of its acidic dissociation. Considering the introduction of $Ca^{2+}$ ion in the carbon capture reaction by $NH_4{^+}$, the temperature was observed to be important in the determination of the order of reaction between carbonate ion and these cations. The removal process of $CO_2$ gas by ammonia solution was presumed to occur in open system and the temperature variations of the concentration of carbonate system species along with their total concentration were calculated for the proper control and design of the real process.