• 제목/요약/키워드: K-based Sorbent

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SO$_2$ and NOx Reaction Characteristics of Waste Clam Sorbent in Fixed Bed Reactor

  • Jung, Jong-Hyeon;Shon, Byung-Hyun;Yoo, Kyung-Sun;Kim, Hyun-Gyu;Lee, Gang-Woo;Kim, Young-Sik
    • 한국환경보건학회:학술대회논문집
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    • 한국환경보건학회 2003년도 Challenges and Achievements in Environmental Health
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    • pp.152-156
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    • 2003
  • Air pollution problems due to the emission of pollutants from the various industrial facilities become serious issues and lots of air pollution control processes have been developed. To remove the SO$_2$ and NOx emitted from the solid waste incinerator and coal fired power plants, we studied the Ca-based sorbent which was prepared by waste clam and limestone. The objectives of this study were to develop a clam-based sorbent for removal of SO$_2$ and NOx, and to investigate the physicochemical properties of the waste clam sorbent. In order to determine acid gas removal capacity of sorbent, the batch study on SO$_2$ and NOx removal was performed with the Ca-based sorbent in the fixed bed reactor. Results of the research revealed that clam-based sorbent can be used as the iron-manufacturing industry and chemical adsorbents for the removal of acid gases because the lime content of the waste calm was more than 53.92%. From physicochemical analysis and gas reaction experiments, it could be concluded that clam is good sorbent for the removal of SO$_2$ and NOx in waste incinerator and flue gas desulfurization processes.

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연소 후 이산화탄소 포집용 흡수제의 비활성화 원인 규명 (Deactivation causes of dry sorbents for post-combustion CO2 capture)

  • 조민선;채호진;이수출;조성빈;김태영;이철호;백점인;김재창
    • Korean Chemical Engineering Research
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    • 제57권2호
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    • pp.253-258
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    • 2019
  • 연소 후 이산화탄소 포집용 고속 유동층 공정에서 사용되는 흡수제를 대량생산할 때, 흡수제 강도를 위해 여러 가지 물질을 사용한다. 본 연구에서는 흡수제 설계시 사용하는 물질 중 하나인 Micro-cell C (MCC)를 사용하여 $K_2CO_3$ 기반 건식 흡수제(KMC)를 제조하였고, 흡수 및 재생 특성을 평가하였다. 흡수반응은 $60^{\circ}C$에서 실험하였고, 재생반응은 $200^{\circ}C$에서 실험하였다. KMC 흡수제의 연속실험 결과, 1 cycle임에도 불구하고 이론흡수능(95.4 mg $CO_2/g$ sorbent)의 약 22%인 21.6 mg $CO_2/g$ sorbent의 낮은 흡수능을 나타내었고, 5 cycle에서는 13.7 mg $CO_2/g$ sorbent의 낮은 흡수능을 나타내었다. XRD 및 TG 분석결과, MCC에 함유된 Ca계 성분으로 인해 제조 및 흡수 과정에서 부반응 물질인 $K_2Ca(CO_3)_2$ 구조가 생성됨에 따라 흡수제가 비활성화된 것을 확인하였다. 또한 흡수제 비활성화 문제를 해결하기 위해, MCC를 $850^{\circ}C$에서 먼저 소성하는 과정을 추가하여 흡수제(KM8)를 제조하였다. KM8 흡수제는 1 cycle에서 95.2 mg $CO_2/g$ sorbent의 높은 흡수능을 나타낼 뿐만 아니라 5 cycle 동안 우수한 재생성을 나타내었다. 따라서 소성단계를 추가함으로써 부반응 원인물질 제거방법을 통해 흡수제의 비활성화를 해결할 수 있음을 확인하였다.

Caving Disaster and Oil Spill Removal Adsorbent Mag-Sorbent

  • Soh, Dea-Wha;Soh, Hyun-Jin;Soh, Hyun-Jun;Soh, Hyun-Jae
    • 동굴
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    • 제85호
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    • pp.28-34
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    • 2008
  • For trying to frontal attack of new solution by fusion of technical tasks and conditions with it's solving methods of the essential tasks of marine resource development and environmental conservation in addition with elements of electronic high-technologies, the magnetic oil spill adsorbent of Mag-Sorbent* has been prepared and proposed to dispose oil spill from the marine disaster for preventing oil pollution by using them and their system with sequentially circular collection of oil spill mag-sorbent powder and fabrics on the electronic equipment like as barge robot for the scheme of sustainable development of environment-friendly technology. Because of recent marine accident occurred at Tae-An cost and earthquake in Sichuan province were very large scale accident of disaster to prevent and manage of them. So, it was verified from the experiment of electronic demonstrator that the skimmer system of oil spill mag-sorbent powder and fabrics prepared was very effective and useful technique to collect oil spill samples on the water surface specially at the closed space of underground cave. At this point, the barge-based electronic remote control was very useful system operating easily on the marine fields but also water level at the small pool to skim it with the environment-friendly system of the disposing marine disaster and preventing oil pollution using magnetic adsorbents of Mag-Sorbent*.

황화수소 제거를 위한 망간계 탈황제의 물리적 특성과 황화반응 속도 (Physical Properties and Sulfidation Kinetics of Mn-Based Sorbent for Hydrogen Sulfide Removal)

  • 오광중;손병현;최은화;이강우
    • 대한환경공학회지
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    • 제22권11호
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    • pp.2067-2076
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    • 2000
  • 모사 고온석탄가스로부터 황화수소를 제거하기 위해 망간계 탈황제(MT, MFT)에 대한 실험을 수행하였다. 망간계 탈황제의 황화수소 제거효율과 탈황제의 물리적 특성을 파악하기 위해 각각 고정층 반응기와 attrition tester를 사용하여 실험하였다. 마멸저항에 대한 실험결과, 벤토나이트를 5% 함유한 탈황제가 2%를 함유한 탈황제보다 마멸저항이 컸으며 또한 경화온도가 높을수록 마멸저항이 큰 것으로 나타났다. 반응온도, 황화수소농도, 그리고 공간속도가 황화수소 제거효율에 미치는 영향을 조사한 결과, MT와 MFT 탈황제 모두 $450^{\circ}C$에서는 황화수소를 5,100ppmv에서 20ppmv까지 제거할 수 있었고, $550{\sim}650^{\circ}C$에서는30~65ppmv까지 제거할 수 있었으며, 공간속도가 증가함에 따라 파과시간은 감소하였다.

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메탄스팀개질반응용 촉매흡착제 개발에 관한 연구 (Development of a Catalyst/Sorbent for Methane-Steam Reforming)

  • 조용훈;나정걸;김성수;김진걸;정수현
    • Korean Chemical Engineering Research
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    • 제44권3호
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    • pp.307-313
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    • 2006
  • 본 연구에서는 석탄 등의 중질 탄소원으로부터 $H_2$를 생산하는 시스템의 일부인 메탄스팀개질 공정에 사용되는 개질촉매와 $CO_2$ 흡착제를 하나로 결합시킨 촉매흡착제를 제조하여 $H_2$ 생산성 및 에너지 효율을 향상시키고자 하였다. 흡착제의 다공성과 표면적 증가를 위해서 1, 5, 10 wt% 카본블랙을 흡착제 제조 시 사용하였으며, 압축강도와 마모강 도를 증진시키기 위하여 5~10 wt% $Al_2O_3$를 흡착제에 첨가하였다. SEM, TGA, BET, XRD, 마모측정기와 자체 제작한 흡탈착장치를 사용하여 제조된 흡착제의 열적, 물리적 특성들을 측정하였다. 측정결과, 5 wt% $Al_2O_3$와 10 wt% 카본블랙을 첨가한 흡착제가 $7.61kg_f$의 강도와 47%의 흡착능을 나타내어 가장 좋은 물성을 나타내었다. 제조된 흡착제에 메탄스팀개질반응에서 통상적으로 사용되는 Ni, Co, Fe를 10 wt%로 담지하여 촉매흡착제를 제조하였고 각 촉매흡착제에 대하여 메탄스팀개질반응을 수행한 결과, Ni/CaO 촉매흡착제의 반응효율이 가장 우수하였다. 결과적으로 본 연구에서 개발한 촉매흡착제에 의한 메탄스팀개질 반응시스템이 $700{\sim}750^{\circ}C$의 온도에서 기존의 촉매와 흡착제가 분리된 시스템에 비해 5~10% 높은 $H_2$ 생산성을 나타내었다.

High capacity polymer for nickel determination in environmental samples

  • Panahi, Homayon Ahmad;Feizbakhsh, Alireza;Dadjoo, Fatemeh;Moniri, Elham
    • Advances in environmental research
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    • 제2권4호
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    • pp.309-321
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    • 2013
  • High AA new high capacity sorbent for preconcentration and determination of nickel in environmental samples was synthesized. The sorbent was synthesized by copolymerization of allyl glaycidyl ether / imminodiacetic acid with N,N-dimethylacrylamide as functional monomers in the presence of N,N-bismethylenacryl amid as cross linker and characterized by Fourier transform infra red spectroscopy, elemental analysis, thermogravimetric analysis and scanning electron microscopy. A recovery of 93.6% was obtained for the metal ion with 0.1 M, sulfuric acid as the eluting agent. The sorption capacity of the functionalized sorbent was 55.9 $mgg^{-1}$. The equilibrium sorption data of Ni(II) on polymeric sorbent were analyzed using Langmuir, Freundlich, Temkin and Redlich.Peterson models. Based on equilibrium adsorption data the Langmuir, Freundlich and Temkin constants were determined 0.87 (L mg-1), 25.87 ($mgg^{-1}$) $(Lmg^{-1})^{1/n}$ and 171.4 ($Jmol^{-1}$) respectively at pH 4.5 and $20^{\circ}C$.

고온 석탄 가스 탈황을 위한 개선된 망간계 탈황제 개발 (Development of the Advanced Manganese-Based Sorbent for Hot Coal Gas Desulfurization)

  • 손병현;최은화;조기철;전대영;오광중
    • 대한환경공학회지
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    • 제22권2호
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    • pp.291-302
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    • 2000
  • 연료가스로부터 황화수소를 제거하기 위해 망간계 탈황제를 개발하여, 대기압하 고정층반응기에서 황화/재생 반복실험을 통하여 탈황제의 효용성, breakthrough times, 그리고 평형농도를 구하였다. 황화수소 제거능에 영향을 미치는 입자크기, 황화반응 온도, 재생온도 그리고 재생 특성에 관해 살펴보았다. 황화수소 제거를 위한 적정 조업온도는 $800^{\circ}C$였으며 입자크기가 감소할수록 탈황능은 증가하였으나 입경 0.214~0.631mm에서는 큰 차이를 보이지 않았다. 실험으로부터 구한 황화수소 평형관계식은 log(K)=3.396/T-1.1105이고 탈황제 이용효율은 $800^{\circ}C$에서 92%를 나타냈다. 공기를 사용해서 재생할 때 $SO_2$ 배출농도는 $800^{\circ}C$에서 8.5% 이상, $850^{\circ}C$에서 8.4% 이상, 그리고 $900^{\circ}C$에서 8.8% 이상을 보여 황산제조에 사용될 수 있을 것으로 판단된다.

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Sodium계 건식흡수제의 CO$_2$ 흡수/재생 및 SO$_2$ 농도의 영향 (CO$_2$ Absorption/Regeneration of Sodium-based Dry Sorbent and the Effect of SO$_2$ Concentration)

  • 강승엽;조기철;이규홍;오광중
    • 대한환경공학회지
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    • 제30권2호
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    • pp.225-233
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    • 2008
  • 지구 온난화에 대한 기여도가 50% 이상인 CO$_2$를 제어하려는 국제적 관심에 따라 CO$_2$ 제어에 대한 새로운 기술개발이 진행되고 있다. 따라서 본 연구에서는 PVA함량 및 소성온도에 따라 흡수제를 제조하여 고정층에서 CO$_2$ 흡수/재생 연속 실험 및 SO$_2$ 농도에 관한 실험을 수행하였다. 연구 결과, 비표면적은 832.79 m$^2$/g로 나타났고, SEM 측정결과 미세기공이 발달하여 건식흡수제로서의 가능성을 보였으며, CO$_2$ 흡수/재생 연속 실험에서는 SO$_2$ gas가 존재할 경우 부반응물질인 $Na_2SO_3$$Na_2SO_4$생성으로 CO$_2$ 흡수능 저하를 보였다.

황화수소(H2S) 흡착성능 증진을 위한 하수슬러지 기반 흡착제 탄화조건 최적화 연구 (A study on the Optimization of Sewage Sludge-based Adsorbent Carbonization Condition for Improving Adsorption Capacity of Hydrogen Sulfide (H2S))

  • 최성열;장영희;김성수
    • 공업화학
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    • 제29권6호
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    • pp.765-771
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    • 2018
  • 본 연구에서는 각종 환경기초시설에서 발생하는 악취 유발물질 중 $H_2S$를 처리하기 위한 하수슬러지 기반 흡착제의 흡착성능 증진을 위해 제조조건 중 탄화조건 최적화에 대한 연구를 수행하였다. 적용되는 흡착제는 하수처리장에서 발생하는 슬러지를 온도 및 승온속도와 같은 탄화조건을 달리하여 제조하였으며, 흡착제의 물리적 특성과 흡착성능과의 상관관계를 확인하였다. 실험결과 $10^{\circ}C/min$의 승온속도로 $900^{\circ}C$의 온도에서 탄화과정을 거친 슬러지의 흡착성능이 가장 우수하였으며, SEM, BET 분석을 통해 비표면적 및 기공특성(기공크기, 부피)이 흡착성능의 주요 인자임을 확인하였다. 최적 탄화조건 흡착제의 흡착성능을 증진시키기 위해 K 이온을 담지하였으나, 하수슬러지 기반 흡착제의 경우 큰 영향이 없는 것으로 확인하였다.

황화수소 정제용 아연계 분무건조 탈황제의 활성성분 함량 변경에 따른 물성 및 반응 특성 (The Effect of ZnO Content on the Performance of Spray-dried Zn-based Desulfurization Sorbent for H2 Cleanup)

  • 백점인;엄태형;이중범;제갈성;류청걸
    • 한국수소및신에너지학회논문집
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    • 제25권5호
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    • pp.482-490
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    • 2014
  • Gaseous sulfur compound such as $H_2S$ or COS in coal- or biomass-derived hot syngas can be purified by solid sorbents at high temperatures. In this study, we investigated the physical properties and reactivity of solid regenerable desulfurization sorbents with 37.2, 41.9, and 46.5wt% ZnO to look into the ZnO content effect. The sorbents were produced by spray-drying method to apply to a fluidized-bed process. Sulfidation and regeneration reaction were carried out using a thermogravimetric analyzer. Sorbent prepared with 46.5wt% ZnO had physical properties suitable for a fluidized-bed process applications such as spherical shape, sufficient mechanical strength and density, high porosity and surface area. It showed high sulfur sorption capacity of 10.4wt% (ZnO utilization of 57%) at reaction temperatures of 500 and $650^{\circ}C$ for sulfidation and regeneration, respectively. However, the sulfur sorption capacity and ZnO utilization were significantly reduced and dimple shape appeared when the ZnO content decreased to 37.2 and 41.9wt%. Sulfur sorption capacity and regenerability were improved as reaction temperature increased within the experimental temperatures used in this work. The reaction temperature zones of $1500{\sim}550^{\circ}C$ and $650{\sim}700^{\circ}C$ are recommended for sulfidation and regeneration, respectively, to lead best reaction performances of the ZnO-based spray-dried sorbents developed in this work.