• 한국대기환경학회지
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• 제15권6호
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• pp.805-812
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• 1999

Adsorption characteristics of volatile organic compounds(VOCs) by activated carbon fiber(ACF) were investigated using a continuous system for benzene, toluene, xylene(BTX) generation. Studied characteristics for adsorption were equilibrium capacity, accumulative adsorption, and breakthrough curve. Operating variables were adsorption temperature(25~45$^{\circ}C$) and partial pressure(1.2~12 mmHg) of BTX. The experimental results show that the adsorption equilibrium capacity increases with increasing partial pressure of BTX and decreases with increasing temperature. It was also found that the break point was decreased with increasing partial pressure, temperature and gas flow rate due to an effect of mass transfer of adsorbate.

• 한국자동차공학회논문집
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• 제16권5호
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• pp.179-189
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• 2008

The performance of Lean NOx Trap (LNT) based on the catalysts of Pt/K/Ba/$\gamma-Al_2O_3$ with proprietary washcoat formulation is studied using a bench flow reactor system. To investigate the effect of temperature and gas hourly space velocity (GHSV) on the nitrogen oxides (NOx) trapping capacity as well as NOx breakthrough time and final ratio of $NO_2$ to NO of LNT, series of adsorption isotherms are carried out with simulated exhaust gases of the lean burn engines. Since typical operation of LNT requires periodic regeneration with a short rich excursion, where the stored or trapped NOx is released and subsequently reduced to $N_2$, the effect of the duration of lean and rich phase and type of reductants on the NOx conversion is investigated. NOx storage capacity and breakthrough time obtained from adsorption isotherms shows a volcano-type dependence on the temperature with a maximum NOx storage capacity occurring $350^{\circ}C$ and with a maximum breakthrough time occurring $400^{\circ}C$ at all GHSVs investigated in this study. Also, maximum ratio of $NO_2$ to NO is obtained at $400^{\circ}C$ with a GHSV of $75,000\;hr^{-1}$ Lean/rich cycle of 100 s lean and 5 s rich used with a concentration of 1.33% of $H_2$ and 4% of CO in the rich phase is found to be optimum at operating temperature of $350^{\circ}C$ and a GHSV of $50,000\;hr^{-1}$.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제48권6호
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• pp.768-775
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• 2010

제올라이트(faujasite) 흡착제가 충진된 흡착탑에서 에탄/에틸렌 혼합가스의 흡착 동특성과 탈착제로 프로판을 이용한 치환탈착 시의 동특성을 실험 및 이론적으로 연구하였다. 물질수지와 에너지수지를 고려하고 다성분 흡착평형으로 이상흡착상 모델을 적용한 전산모사는 흡탈착 파과곡선 실험 결과를 잘 예측하였다. 흡착파과 시 에탄의 롤-엎은 흡착압력이 높고, 온도가 낮을수록 증가하였다. 에탄/에틸렌 혼합가스로 포화된 흡착탑으로 탈착제인 프로판을 주입하여 치환탈착할 때 탈착단계의 일정 시간 동안에 거의 100%에 가까운 에틸렌을 얻을 수 있었다. 탈착제의 흡착세기는 에틸렌의 탈착 및 재흡착 시에 큰 영향을 미치는 것으로 나타났다. 프로판 대신 흡착세기가 강한 이소부탄을 탈착제로 사용한 경우에 탈착단계 후 재흡착에서 에틸렌 흡착용량이 많이 감소하는 현상이 관찰되었다. 전산모사를 통하여 ${(q_s{\times}b)}_{C_2H_4}/{(q_s{\times}b)}_{C_3H_s}$의 비율이 0.83일 때, 즉 탈착제와 에틸렌이 거의 유사한 정도의 흡착세기를 가질 때 치환탈착공정의 성능이 우수하였다.

• 한국가스학회지
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• 제8권4호
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• pp.36-41
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• 2004

메탄/질소 분리용 흡착제로의 성능평가를 위하여 천연 제올라이트의 일종인 clinoptilolite 로 파과실험을 수행하였다. 분리성능을 향상시키기 위해 Ca으로 이온교환한 clinoptilolite에 대하여 $98.2\%$의 메탄과 $1.8\%$의 질소가 함유된 원료가스로 유속 670ml/min, 압력 333kPa의 조건에서 파과실험을 하였다. 상온(293K)에 비하여 저온(253K)에서 흡착용량이 증가하는 것을 확인하였으며, Ca-clinoptilolite는 온도가 낮을수록 질소흡착성능이 증가하는 일반적인 특성을 보였다 가스 유속 670ml/min인 조건에서 압력을 333kPa와 700kPa에서의 파과실험을 수행하였다. 253K와 293K에서 모두 압력이 높을수록 흡착용량이 증가하였다.

• 한국환경보건학회지
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• 제34권3호
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• pp.240-246
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• 2008

The purpose of this study was to gain basic information on the characteristics of $CO_2$ adsorption in relation to $Na_2CO_3$, $K_2CO_3$, $Li_2CO_3$-impregnated activated carbon in a Fixed Bed Reactor. From the results of this study the following conclusions were made: $Na_2CO_3$, $K_2CO_3$, $Li_2CO_3$-impregnated activated carbon had a longer breakthrough time and more enhanced adsorption capacity than activated carbon alone. When tested with isothermal adsorption and tested for $CO_2$ adsorption the amount of $CO_2$ adsorbed varied with temperature, $CO_2$ inlet concentration, gas flow rate, aspect ratio, etc. Based on the results, when Langmuir, Freundlich and Dubinin-Polanyi adsorption isotherms were used for linear regression of isothermal adsorption data, Langmuir adsorption isotherm was the most suitable. And, the optimum condition for $Na_2CO_3$ and $K_2CO_3$ impregnated activated carbon make-up was 1N and $Li_2CO_3$ was 0.1N. It could be concluded that adsorption capacity was decreased with adsorption temperature and increased gas concentration. When the aspect ratio (L/D) was varied 0.5, 1.0 and 2.0, the significant drop of adsorption amount was observed below 1.0 and breakthrough time was shortened with gas flow rate.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제51권3호
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• pp.352-357
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• 2013

본 연구에서는 정수장 슬러지를 사용하여 제조한 정수슬러지 가공 분말의 압출공정을 통해서 입상흡착제를 제조하였다. 바인더 첨가와 소성과정이 입상형 흡착제의 물리 화학적 특성에 미치는 영향을 질소흡착, 압축강도, 주사전자현미경, 엑스선회절, 피리딘흡착 적외선분광법 등으로 분석하였다. 바인더의 함량을 5 wt%까지 증가시키면 압축강도가 3배 이상으로 개선되었으나 트리메틸아민을 흡착할 수 있는 표면적이 30% 정도 감소하여 입상흡착제의 트리메틸아민 파과시간이 단축되었다. 성형된 입상흡착제의 소성과정을 통해서 표면에 브뢴스테드산점과 루이스산점으로 구성된 산점이 발현되어, 염기성 기체인 트리메틸아민의 파과 시간이 3배 이상으로 증가하였다.

• 한국지하수토양환경학회지:지하수토양환경
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• 제12권6호
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• pp.60-69
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• 2007

토양에서 휘발성 유기화합물(VOC, volatile organic compound)의 유동특성을 이해하는 것은 오염물질의 확산을 예측하고 오염의 정도를 평가하며 대책을 수립하는 데 있어서 매우 중요하다. 토양과 같은 다공성매질에서 유동하는 물질의 출현곡선에 대한 모멘트의 분석을 통하여 화학물질의 유동속도, 플룸의 폭 및 비대칭정도를 평가할 수 있다. 본 연구에서는 실험실 규모의 토양 컬럼실험을 사용하여 VOC의 가스상 유동실험을 실시하였으며, 모두 네 가지의 VOC에 대하여 포화도(water saturation)범위 0.04-0.46에서 출현곡선을 측정하였다. 또한 포화도 0.21에서 열한가지의 VOC에 대하여 출현곡선을 측정하였다. 측정된 출현곡선의 중심 2차(central second)및 중심 3차(central third)모멘트는 포화도와 1차 모멘트(또는 지체상수)와 비교 분석되었다. VOC 출현곡선의 모멘트분석 결과 2차 및 3차 모멘트는 1차 모멘트의 2.23제곱 및 3.16제곱 함수로서 증가하였으며, 3차 모멘트가 2차 모멘트에 대하여 보다 민감하게 반응하였다. 이는 VOC가 토양가스상에서 이동할 때, 지체상수에 비례하여 가스 플룸의 폭과 비대칭성이 증가한다는 사실을 나타낸다.

• 공업화학
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• 제19권1호
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• pp.31-36
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• 2008

혐기성소화가스(ADG)를 원료로 수소를 제조하여 연료전지에 활용할 경우 ADG에 포함된 황화합물이 개질기의 촉매와 연료전지의 전극에 독으로 작용하므로 금속이온이 담지된 활성탄을 이용하여 황화합물을 제거하였다. 수분과 산소농도에 따라 고정층 흡착량이 변화하였으며, 산소 0.2 vol%, RH 90% 이상일 때 가장 높은 흡착량을 나타내었다. 본 연구에서는 KI 첨착한 활성탄에서 황화합물의 흡착특성을 고정층에서 동특성 실험을 통해 관찰하고 그 결과를 기준으로 흡착탑을 설계 제작 현장실험을 실시하였다.

• 한국대기환경학회지
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• 제24권2호
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• pp.220-228
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• 2008

Toluene adsorption characteristics in the adsorption bed packed with activated carbon fiber (ACF) were studied. Experimental apparatus is composed of VOC generation equipment, adsorption bed, and analytical instrument. Breakthrough characteristics were investigated with length of the adsorption bed which consisted of 3 or 5 sheets of the ACF and flow rate when toluene concentration are 400 ppm and 800 ppm respectively. When mass transfer zone (MTZ) comes out of the adsorption bed, toluene concentration is increased sharply and reached plateau region by saturation. Experimental results are compared with semi-empirical gas adsorption model proposed by Yoon and Nelson. In order to investigate the movement of the MTZ with adsorption time in the adsorption bed packed with ACFs, weight increment of each ACF was measured with the location of ACF at each run. When the weight increment of ACF by toluene adsorption which located at the exit of the bed reaches about 20%, toluene started to be detected.

• Carbon letters
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• 제2권1호
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• pp.44-54
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• 2001

The characteristics of adsorption and desorption of benzene and toluene were investigated at a fixed bed packed with the activated carbon and activated carbon fiber. Through breakthrough experiments under various feed concentration conditions, it was found that the slope of mass transfer zone and the tailing in the breakthrough curves were different from the feed conditions due to different heats of adsorption. In hot nitrogen desorption, the regeneration time and mass transfer zone of the toluene desorption curve were longer than those of the benzene desorption curve because of the difference in adsorption affinity. With an increase in the regeneration temperature, the height of roll-up and the sharpness of desorption curves increased but the regeneration times decreased. The adsorption capacities of the activated carbon and activated carbon fiber after three-time thermal regenerations decreased about 25% and 37% for benzene and 18% and 25% for toluene, respectively. To investigate the effect of the regeneration temperature on the energetic efficiency, the characteristic desorption temperatures of toluene and benzene were investigated by calculating purge gas consumption and temperature.