• 제목/요약/키워드: Fluidized material

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탄산화 건자재 제조를 위한 석탄 비산회의 탄산화 (Carbonation of coal fly ash for construction materials)

  • 박준영;김유택;김현정
    • 한국결정성장학회지
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    • 제22권3호
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    • pp.147-151
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    • 2012
  • 이산화탄소($CO_2$)를 폐기물에 안정하게 고정화시키기 위하여 탄산화 가능한 알칼리 토금속인 Ca와 Mg 성분을 다량 포함한 석탄재에 CO2를 저장하여 건자재의 제조 가능성을 연구하였다. 초기 실험으로는 Ca 산화물과 수화물을 사용하였으며, $CO_2$ 저장 반응기로는 Autoclave를 사용하여 일정한 압력과 온도에서 조성을 변화시켜 탄산화를 시행하였다. 탄산화 된 시편의 무게변화율, X-선 회절분석 및 시차열분석을 통하여 관찰한 결과 $Ca^{2+}$의 이온용출 반응에 의해 탄산화가 진행되었음을 확인할 수 있었다. 10 $kgf/cm^2$의 압력과 $120^{\circ}C$에서 10분간 온도를 유지한 분위기에서 폐기물자원 원료에 15 % 이상의 탄산화율을 얻는 것이 가능할 것으로 판단되었다.

베트남 CFBC 플라이애시를 사용한 지반고화재의 특성 (Properties of Ground Solidification Materials using Vietnam CFBC Fly Ash)

  • 김기석;이재원;이동원;유지형;즈엉수언호앙;하민;민경남
    • 자원리싸이클링
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    • 제27권3호
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    • pp.39-47
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    • 2018
  • 베트남 정부는 석탄화력발전소 증설을 중심으로 한 발전용량확보 계획을 추진 중이며, 그에 따라 발전회의 발생량이 지속적으로 증가하고 있어 발전회 대량처리 방안 확보가 시급한 실정이다. 본 연구는 베트남에서 발생되는 발전회 중 순환유동층발전소 플라이애시를 지반고화재의 원료로 활용하기 위해 수행되었다. 플라이애시의 혼용이 지반고화재 성능에 미치는 영향을 확인하기 위해 대상 플라이애시와 고로슬래그, 석고, 시멘트 등을 사용하여 지반고화재를 제조하고, 이를 베트남 연약지반 토사와 혼합하여 시험체를 제작한 후 성능을 평가하였다. 그 결과, 28일 기준 강도 3 MPa 확보가 가능한 배합을 확인하였으며, 기존 보통 포틀랜드 시멘트만을 사용한 고화재 보다 내산성이 뛰어나 산 침지 시험에서 중량손실률을 절반이하로 감소시킬 수 있었다.

파랑지배환경에서의 미세퇴적물 수직이동에 관한 모형 (A Model for Vertical Transport of Fine Sediment and Bed Erodibility in a Wave-Dominated Environment)

  • Hwang, Kyu-Nam
    • 한국해안해양공학회지
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    • 제7권3호
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    • pp.277-288
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    • 1995
  • 파랑운동하에서 미세한 해저물질로 인한 혼탁도 예측은 해안 또는 호소환경에 민간이 끼친 영향을 평가하는데 있어서 중요하다. 파랑은 이토의 퇴적작용을 완화하고 급격한 부유농도구배를 형성하려는 경향이 있어 해저면 가까이의 퇴적물에 미치는 부하가 대체로 해수면 가까이의 것보다 크다. 물리적으로 실질적이나 단순화된 방법으로 질량보존법칙이 미세입자의 농도분포 진척과 비쇄파 진행파의 작용하에서 해저면 진흙층의 침식에 상당하는 깊이를 모의하는데 사용되어 왔다. 앞서의 현장 관측은 해저면 근처의 모의된 경향을 보여주고 있는데 특성은 농도가 크면 매우 적은 표층토사와 결합되어 진흙층을 액상화시킨다. 결론적으로 해저면 침식 깊이의 예측은 호수역학의 이해와 충분한 현장에서의 토사농도단면측정이 요구된다. 해저면을 무시한 해수면 토사농도만의 측정은 해저면 침식 길이의 총체적인 과소평가를 유발할 수 있다.

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고로슬래그 기반 고칼슘 플라이애시 치환비율에 따른 시멘트 모르타르의 특성 (Properties of Cement Mortar According to Substitution Ratio of High Calcium Fly Ash Based on Blast Furnace Slag)

  • 조성우;문경주;형원길
    • 한국건축시공학회지
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    • 제20권1호
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    • pp.27-34
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    • 2020
  • 건설 산업에서 시멘트 제조 시 발생하는 탄산가스로 인해 순환자원의 재활용 연구가 활발히 진행되고 있는 추세이다. 산업부산물 중 순환유동층 연소방식의 로내 탈황과정에서 생성되는 고칼슘 플라이애시의 경우 CaO 및 CaSO4의 비율이 높다. 이를 고려하여 본 연구에서는 고로슬래그 미분말에 자극제로서 고칼슘 플라이애시를 혼입 하여 시멘트 대체제로 이용하고자 하였다. 그 결과, HCFA의 치환비율은 15% 이하로 하는 것이 적정할 것이라 판단되며, OPC 보다는 내구성 및 강도가 상대적으로 낮게 도출되었으나 친환경 건축 재료로서 충분히 활용 가능할 것으로 사료된다.

고체연료 매체순환연소기를 위한 회재분리기에서 분리속도 및 분리효율에 미치는 조업변수들의 영향 (Effects of Operating Variables on Separation Rate and Separation Efficiency in Ash Separator for Solid Fuel Chemical Looping Combustor)

  • 류호정;이동호;윤주영;장명수;배달희;박재현;백점인
    • 한국수소및신에너지학회논문집
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    • 제27권2호
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    • pp.211-219
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    • 2016
  • To develop an ash separator for the solid fuel chemical looping combustion system, effects of operating variables such as solid injection nozzle velocity, diameter of solid injection nozzle, gap between solid injection line and vent line, vent line inside diameter, and solid intake height on solid separation rate and solid separation efficiency were measured and discussed using heavy and coarse particle and light and fine particles mixture as bed material in an acrylic fluidized bed apparatus. The solid separation rate increased as the solid injection nozzle velocity and the diameter of solid injection nozzle increased. However, the solid separation rate decreased as the gap between solid injection line and vent line, the vent line inside diameter, and the solid intake height increased. The solid separation efficiency was in inverse proportion to the solid separation rate. In this study, we could get high solid separation rate up to 2.39 kg/hr with 91.6% of solid separation efficiency.

담체에 고정화된 균사체 증식을 이용한 페니실린의 발효 (Penicillin Fermentation using a Carrier-supported Mycelial Growth)

  • Park, Sang K.;Kim, Jung H.;Park, Young H.
    • 한국미생물·생명공학회지
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    • 제13권3호
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    • pp.273-278
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    • 1985
  • 새로운 페니실린 발효방법으로서, Penicillin chrysogenum의 포자를 담체의 미세구멍 조직에 흡착시킨 후 배양하여 얻은 균사증식담체를 이용하여 페니실린 발효를 시도하였다. 고정화 담체로써는 Celite가 가장 효율적이었으며, 이때 균사는 담체의 내부에서부터 포자가 발아하여 담체의 표면에서 증식하기 때문에 매우 안정된 biofilm growth를 얻을 수 있었다. 프라스크 배양에서 담체의 양을 5-10% 첨가하였을 때 세포의 증식과 페니실린의 생산이 전통적인 dispersed filamentous growth 에 의한 발효방법보다 현저히 증가되었다. 그러나 두 경우 모두 세포의 활성은 1900 unit/mg-cellㆍhr로 일정하였다. 균사증식 담체를 이용하여 유동층 발효조에서 반연속식으로 발효를 진행시킨 결과 페니실린의 연속생산이 가능함을 발견하였다. 그러나 발효조내에서 biofilm growth시 film두께의 조절과 페니실린 생산성을 일정수준으로 오랫동안 유지시킬 수 있는 방법이 앞으로 연구되어야 할 것으로 판단되었다.

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REACTION STEPS OF A FORMATION OF THE BLACK LAYER BEIWEEN IRON NTIRIDE AND TiN COATING

  • Baek, W.S.;Kwon, S.C.;Lee, J.Y.;Rha, J.J.;Lee, S.R.;Kim, K.H.
    • 한국표면공학회지
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    • 제32권3호
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    • pp.312-316
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    • 1999
  • The interfacial structure of duplex treated AISI 4140 consisting of iron nitride and TiN layer was characterized by optical microscope, SEM and XRD. A black layer was formed from the decomposition of iron nitride during Ti ion bombardment. The black layer was characterized as an a-Fe phase transformed from the iron nitride by XRD. In order to identify the formation mechanism of the black layer, a thermal analysis of iron nitride undertaken by DSC method. As an iron nitride was mostly consisted of ${\gamma}$'-Fe$_4$N and $\varepsilon$-$Fe_3$N phase after plasma nitriding, in this study, a ${\gamma}$'$-Fe_4$N and $\varepsilon$-$Fe_3$N powders were separately prepared by the different processing conditions of gas nitriding of iron powder in the fluidized bed. From the DSC thermal analysis, the phase transformation of ${\gamma}$'$-Fe_4$N, $\varepsilon$-$Fe_3$N was followed the path of transformation; $ \Upsilon{'}-Fe_4$Nlongrightarrow${\gamma}$-Felongrightarrowa-Fe and of $\varepsilon$-$Fe_3$Nlongrightarrow$\varepsilon$-$Fe_{2.5}$ /N+${\gamma}$'$-Fe_4$Nlongrightarrow${\gamma}$'-Fe$_4$Nlongrightarrow${\gamma}$longrightarrowFelongrightarrowalongrightarrowFe, respectively. It explains the reason why the $\varepsilon$ $-Fe_3$N phase disappeared in the first time and then ${\gamma}$'-Fe$_4$N in the formation of the black layer in the duplex coating.

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배가스 이산화탄소(CO2)용 Potassium계 흡수제의 성능 향상 연구 (A Study on the Improvement of Potassium Based Sorbent for Flue Gas Carbon Dioxide(CO2))

  • 위영호;류청걸;최동혁
    • 한국기후변화학회지
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    • 제2권2호
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    • pp.107-113
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    • 2011
  • 본 연구에서는 하동화력 0.5 MW 건식 이산화탄소 포집 공정에 적용하고 있는 Potassium 계열 흡수제의 성능 개선을 위한 실험 결과를 기술하였다. 먼저, 마그네타이트와 산화구리를 additive로 적용한 흡수제 2종을 각각 분무건조기를 이용하여 제조한 흡수제의 재생성을 포함한 물성을 평가하였다. 그 결과, 마그네타이트를 적용한 흡수제의 내마모도가 상대적으로 우수한 특성을 나타내었다. 두 번째는, 마그네타이트를 적용한 개량형 Potassium계 흡수제의 연속적인 흡수/재생 특성을 파악하기 위하여 Multi cycle TGA 반응성 평가를 수행하였다. 그 결과, 2nd cycle 이후에도 5.5 wt% 이상의 $CO_2$ 흡수능을 유지하였으며, 내마모도 값도 0.5 정도로 아주 우수하였다. 마지막으로, 공정상의 재생 온도를 낮출 수 있는 조성 선정을 위하여 supporter의 특성이 다른 흡수제의 특성을 고찰하였다. 그 결과, 염기성 지지체를 적용한 KMO 흡수제의 흡수능이 7.2 wt%로 높게 나타났다.

페로니켈 슬래그를 사용한 비소성 시멘트 모르타르의 특성 (Properties of Non Sintered Cement Mortar using Ferro Nickel Slag)

  • 윤민식;나형원;형원길
    • 한국건축시공학회지
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    • 제22권6호
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    • pp.641-649
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    • 2022
  • 본 연구는 우리가 사용하고 있는 포틀랜드 시멘트와 골재로 사용되는 천연모래를 산업부산물로 전량 대체하여 비소성 시멘트 모르타르를 개발하고자 하였다. 포틀랜드 시멘트를 대체하기 위해 고로슬래그, 순환유동층 플라이애시, 미분탄 플라이애시를 사용하였으며 천연골재를 페로니켈 슬래그로 대체하였다. 페로니켈슬래그를 적용한 비소성 시멘트 모르타르의 특성을 파악하기 위해 입도 크기를 분류하여 실험을 실시하였다. 플로우 테스트를 통해 유동성 및 작업성을 확인하였으며, 휨 및 압축강도 시험은 재령 3, 7, 28일 실시하였다. 또한 염소이온 침투 시험을 통해 내구성을 파악하였다. 연구 결과, 시멘트와 골재를 산업부산물로 전량 대체한 결합재는 건설재료로 활용 가능성이 높은 것으로 판단된다. 특히 장기강도발현과 내구성확보에 유리한 것으로 확인하였다.

순환유동층 플라이 애시를 사용한 혼합시멘트의 포졸란 반응성과 역학적 성질에 관한 연구 (A Study on the Pozzolan Reactivity and Mechanical Characteristic of Blended Portland Cements using CFBC Fly Ash)

  • 박종탁;오홍섭
    • 한국건설순환자원학회논문집
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    • 제6권3호
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    • pp.207-213
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    • 2018
  • 최근 환경오염물질의 배출을 감소시킬 수 있는 순환유동층 보일러가 화력발전시설로서 점차 많이 사용되고 있다. 그러나 순환유동층보일러에서 발생하는 플라이 애시는 낮은 $SiO_2$와 상대적으로 높은 MgO와 $SO_3$ 함유량을 갖고 있으며, 또한 플라이 애시에 포함된 free CaO는 시멘트의 초기팽창 또는 급격한 초기응결을 발생시킬 수 있는 위험이 있다. 따라서 기존의 미분탄연소 (PCC) 플라이 애시와 순환유동층(CFBC) 플래이애시를 콘크리트분야에서 같이 활용할 수 있도록 KSL5405가 개정 발표되었다. 본 연구에서는 PCC와 CFBC 플라이 애시를 사용한 혼합시멘트를 제조하여 화학적성질과 역학적 성질을 분석하였다. CFBC 플라이 애시만을 혼합된 시멘트의 경우에는 OPC와 비교하여 강도는 낮아지는 반면, 높은 경시변화 특성을 나타내었으나, PCC와 CFBC를 혼합한 시멘트의 경우에는 PCC 플라이 애시만을 사용한 경우와 비교하여 강도가 높은 것으로 분석되었다. 실험결과로부터 CFBC 플라이 애시는 재료안전성과 요구되는 재료성능을 확보하기 위해 PCC와 같이 사용하여야 하는 것으로 판단된다.