• KSBB Journal
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• 제6권4호
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• pp.345-350
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• 1991

본 연구에서는 생물막 유동층 반응기를 이용하여 주정공장폐수를 처리함에 있어 상향유속과 유기물 부하의 변동에 따른 미생물의 성상과 유기물 처리효율을 조사하고, 미생물 성장과 유기물 처리효율을 조사하고, 미생물 성상에 따른 미생물 농도의 변화를 계산하여 이를 실측한 미생물 농도와 비교하였다. 상향유속에 따라 미생물 농도, 미생물막 두께는 민감한 반응을 보였고, 미생물 농도를 높게 유지하기 위해서는 상향유속을 낮게 유지하는 것이 효과적이나, 이에 따라 미생물막도 증가하나 유기물의 제거율은 상대적으로 증가하지 못하므로 적절한 상향유속을 유지하는 것이 유기물 제거율이 측면에서는 유리한 것으로 고찰되었다. 또한 기존 활성슬러지법에서 주정폐수를 처리할 때는 유기물 부하율 1.5kgCOD/$m^3{\cdot}day$에서 70% 이하의 COD처리효율을 나타내는데 반해, 생물막 유동층 반응기에서는 6kgCOD/$m^2{\cdot}day$ 이상에서도 80%의 COD처리효율을 나타내었다.

• 공업화학
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• 제3권3호
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• pp.451-463
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• 1992

유동층 반응기에서 함티탄자철광의 염소화 반응에 의해 함티탄자철광중의 철분만을 선택적으로 분리할 수 있는 염소화 조건과 아울러 rutile 대용품의 제조 가능성을 조사하였다. 염소화 반응의 적정조건은 반응온도 $950^{\circ}C$, 반응시간 2시간, 함티탄자철광에 대한 환원제 petroleum coke의 무게비 0.12 그리고 염소가스의 유속은 5cm/sec이었다. 이 반응조건하에서 얻어진 반응잔사는 $TiO_2$함량 70%이며 X-선 회전분석 결과 rutile로 확인되는 rutile 대용품이었다.

• 한국환경보건학회지
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• 제19권2호
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• pp.23-33
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• 1993

The anaerobic digestion of organic synthetic wastewater in anaerobic fluidized bed bioreactor (AFBBR) and anaerobic fluidized packed bed bioreactor (AFPBBR) was studied. This study was conducted to evaluate efficiency and reliability of two reactor. Experiment was performed to find the effect of upflow rate with AFBBR and the height of packed bed with AFPBBR. As a result, this program obtained several conclusion. These are given as follows: As applied the upflow rate increased in AFBBR the produced volume of biogas increased, while the gas production and COD removal decreased at above 0.3 m$^3$/h. When a upflow rate is 0.4 m$^3$/h in AFBBR the volatile suspended solid (VSS) became significantly increased. At an organic loading rate from 0.1 to 0.4 of upflow rate in AFBBR, the methane yield was 1.5584 m$^3$CH$_4$/kgCOD removed, and the observed cell yield coefficient was 0.0933 gVSS/gCOD. In case of AFPBBR, the results showed also that 20 cm of height of packed bed was superior to other in the aspect ot biogas production, the content of methane and COD removal. At 20 cm of height, the profile of microorganisms was stable, while at 30 cm the VSS of effluent became higher than AFBBR. Though COD removal of AFPBBR increased with packed bed, COD removal deteriorate with over packing because the loss of pressure became higher in the reactor. At an organic loading rate from 20 to 40 cm of packed bed in-AFPBBR, the methane yield was 2.5649 m$^3$CH$_4$/kgCOD removed, and the observed cell yield coefficient was 0.0506 gVSS/gCOD. Based upon the results obtained, it is suggested that AFBBR and AFPBBR is the most effective conditions at 0.3 m3/h of upflow rate, the 20cm of packed bed, respectively. The rate constant are summarized as follow:

• 한국미생물·생명공학회지
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• 제14권4호
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• pp.285-291
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• 1986

효모Candida lipolytica 세포를 calcium alginate gel로 포괄 고정화시켜서. 유동층 반응기에서 반응을 수행하여 다음과 같은 결과를 얻었다. 1 고정화 효모 세포를 활성화 용액에서 회분식 유동층 반응기 방식과 연속식 유동층 반응기 방식으로 활성화시켰을 때, 세포는 고정화된 상태로 증식하였으며, 또한 세포당 시트르산 생성활성 이 증가하여서, 활성화되지 않은 bead보다 최대 시트르산 생성활성이 약 10배정도 증가되었다. 2 연속식 유동층 반응기 방식으로 활성화시킬 때가 회분식 유동층 반응기 방식으로 활성화시킬 때보다 늦은 시간에 최대의 시트르산 생성활성을 나타내었는데, 이것은 연속식으로 활성화시킬 때는 bead가 계속 새로운 환경에 놓이게 되어 bead내의 세포에 필요한 효소 및 보효소가 bead밖으로 계속 유출됨으로 인하여 bead내의 효소와 보효소의 축적에 많은 시간이 걸린데 기인한 것으로 사료된다. 3. 회분식 유동층 반응기내에서 세포수를 동일하게 하여 반응을 수행할 때, 고정화 bead의 크기가 작을수록 시트르산의 생산성이 증가하였다. 이것은 bead의 크기가 작을수록 부피에 비해 높은 표면적을 가지므로 세포의 많은 수가 반응에 참여하게 되며 bead내로의 화산저항이 작아서 물질전달이 잘되어 시트르산이 많이 생성된 것으로 사료된다.

• 대한환경공학회지
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• 제27권5호
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• pp.542-548
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• 2005

부착 미생물을 이용한 다공성 담체 유동상 반응기는 하폐수중의 유기물 및 질소제거에 많이 적용되어져 왔다. 특히 생물막이 형성된 담체에서는 호기, 무산소 그리고 혐기영역이 공존하여 동시적 질산화/탈질 반응에 의한 질소제거에 유리한 환경이 제공된다고 알려져 있다. 이러한 반응을 활성화시키기 위해서는 담체표면과 내부에서 산소와 유기물등의 적절한 기질확산이 이루어져야 한다. 그러나 하폐수중의 유기물농도나 생물막의 마찰조건등 운전조건에 따라서는 표면에서의 종속영양균의 과잉성장에 의해 질소 제거 반응이 저해되기도 한다. 다공성 담체 유동상 반응기에 막모듈을 결합시킨 하이브리드 반응기는 단일조내에서 활성화된 동시적 질산화/탈질 반응으로 종래의 유동상 반응기에 비해 30% 이상 질소제거 효율이 증가하였다. 미소전극 연구를 통해 담체내부의 탈질율을 조사할 수 있으며 유동상 반응기에 비하여 하이브리드 반응기내 담체내부에서는 탈질반응에 대한 유기물의 확산에 대한 제한인자가 작으며 따라서 보다 높은 탈질율을 유지할 수 있음을 보였다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제51권3호
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• pp.407-410
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• 2013

직경 25 mm의 파이렉스 튜브 내에서 실리콘의 유동층 염소화 반응이 수행되었다. 반응기에 공급되는 질소 유량 0.8~1.0 L/min, 염소 유량 0.2 L/min, 반응온도 $450^{\circ}C$, $SiCl_4$ 응축기의 냉매온도는 $-5^{\circ}C$로 설정하였다. 반응기에 도입되는 가스 내 염소의 몰분율이 증가하면 $SiCl_4$의 수율이 증가하였다. 반응가스 중 염소의 몰분율 0.2의 조건에서 $SiCl_4$의 수율은 28% 이었다. 염소의 몰분율 증가는 반응열 상승에 의해 반응온도 상승을 가져옴으로써 안전을 고려하여 염소의 몰분율을 0.2 이상으로 올리지 못했다. 실리콘의 유동층 염소화 반응에 의한 사염화실리콘의 제조 가능성이 입증되었으며, 향후 보다 가혹한 조건에서의 실용화 연구를 위한 기초로 활용될 수 있을 것으로 기대된다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제47권3호
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• pp.349-354
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• 2009

본 연구에서는 전력연구원으로부터 공급받은 K-계열 건식흡수제를 이용하여 회분식 기포유동층 반응기에서 흡수-재생 반복실험을 통한 $H_2O$ 주입농도 및 재생온도에 따른 반응 특성을 살펴보았다. K-계열 건식흡수제는 $CO_2$ 흡수를 위한 탄산칼륨과 내마모성과 기계적 강도를 위한 지지체로 구성되어 있다. 흡수반응과 재생반응 특성을 살펴보기 위해 처음 한 시간 동안 흡수반응을 수행하고 다음 한 시간 동안 재생반응을 수행하는 과정을 3차례 반복하여 실험하였다. $H_2O$ 농도의 영향을 파악하기 위해서 흡수반응은 $70^{\circ}C$에서 $H_2O$ 농도를 7.3, 12.2, 19.7, 30.8%로 변화하여 실험을 수행하였으며 재생반응은 $N_2$ 기체를 유동화기체로 사용하여 $150^{\circ}C$에서 수행하였다. 재생온도의 영향을 파악하기 위해서는 흡수반응에서의 $H_2O$ 농도를 12.2%에 고정한 상태에서 재생온도를 150, 200, 300, $400^{\circ}C$로 변화하여 실험을 수행하였다. 수분 함량이 $1.97\;mol\;H_2O/mol\;CO_2$인 경우 흡수반응에서 흡수율이 가장 우수함을 확인하였다. 또한 재생온도가 $400^{\circ}C$에서 가장 높은 재생율을 보이는 것을 확인하였다. 재생온도가 $150^{\circ}C$에서 재생율은 대략 60% 정도였으며 실제 두개의 유동층 반응기를 가진 연속장치의 경우 부분적인 재생을 유지하면서 운전이 수행되기 때문에 재생온도는 $150^{\circ}C$ 이상이면 적절하다고 판단된다. 실제 연속운전에서는 적절한 고체순환량을 결정하는 고체이용율과 재생에너지를 결정하는 재생온도 사이에 절충점이 존재하며 본 실험에서 얻은 데이터가 연속장치의 설계와 운전에 중요한 기초자료가 될 것이다.

• 에너지공학
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• 제24권4호
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• pp.200-210
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• 2015

유동층반응기에서 바이오매스 급속 열분해의 모델화를 통해 열분해로부터 발생되는 바이오오일(Bio-oil) 및 비응축 가스(Non-condensable gas) 성분의 예측과, 이를 통한 수율 향상을 목표로 한다. 본 연구의 목적은 유동층반응기 내부에 투입된 바이오매스가 급속 열분해되는 동안 발생되는 생성물의 수율 예측과 실험 및 시뮬레이션 값을 비교 및 분석하는 것이다. 급속 열분해의 시뮬레이션을 위해 전산유체역학(Computational Fluid Dynamics, CFD) 프로그램이 사용되었으며, 바이오매스의 급속 열분해의 시뮬레이션을 위해 바이오매스 하위 구성 성분의 상세한 열분해 반응 경로가 적용되었다. 이 열분해 반응은 세부적으로 셀룰로오스(Cellulose), 헤미셀룰로오스(Hemicellulose) 및 리그닌(Lignin)의 반응을 포함하고 있으며, 열분해로부터 발생되는 주요 가스 성분은 이산화탄소($CO_2$), 일산화탄소(CO), 메탄($CH_4$), 수소($H_2$), 에틸렌($C_2H_4$)이다. 본 모델의 예측치와 기존 문헌(Mellin et al., 2014)의 실험 및 시뮬레이션 결과를 비교하였으며, 그 결과, $CH_4$, $H_2$ 및 $C_2H_4$의 경우, 각각 3.7%p, 4.6%p 및 3.9%p로 비교적 일치하게 예측되었지만, $CO_2$ 및 CO의 경우, 각각 9.6%p 및 6.7%p로 높게 예측되었다. 이러한 차이가 발생하는 이유는 이차 열분해 반응에서의 세부 반응조건에 해당되는 각각의 인자의 부재에 기인한 것으로 판단된다. 연구 결과, 시뮬레이션을 통한 모델화 접근이 가능한 것으로 판단되며, 추후에 연구된 모델화를 통해 바이오오일 및 기타 성분들의 예측도 가능할 것으로 판단된다.

• 한국대기환경학회지
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• 제27권6호
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• pp.672-680
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• 2011

Three new granular absorbents were prepared from calcium hydroxide, and applied to an FGD process with internal circulation. The aim of the study was finding the most efficient of the these three applied absorbents for the $SO_2$ removal at high flue gas temperatures. The absorbent is fed to the testing unit at high operation temperature and fluidized inside the FGD system where the sorbent particles react with the $SO_2$ gas. The rate of $SO_2$ decomposition was high in C-type absorbent which had the large surface area. De-SOx characteristics of the current absorbents appeared to be similar to the other conventional agents in this fluidized bed combustor. In particular, the optimum de-SOx condition could be achieved at high mole ratios of Ca to S which can reduce the residual $SO_2$.

• 한국수소및신에너지학회논문집
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• 제27권5호
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• pp.589-596
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• 2016

Effects of pressure, temperature, gas velocity, and fuel flow rate on reduction of three oxygen carriers, SDN70, OC-1, OC-2, were measured and investigated in a pressurized bubbling fluidized bed reactor. Among three oxygen carriers OC-2 was selected as the best oxygen carrier in view of fuel conversion and $CO_2$ selectivity. However, all oxygen carriers showed good reactivity even at high pressure conditions. SDN70 particle showed maximum reactivity at $900^{\circ}C$ and low reactivity at $950^{\circ}C$. However, reactivity decay of OC-1 and OC-2 particles at high temperature condition was negligible. The fuel conversion and the $CO_2$ selectivity slightly decreased as the gas velocity increased, whereas they are slightly increased as the fuel concentration increased.