• 자원리싸이클링
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• 제15권3호
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• pp.81-86
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• 2006

수중에서 일어나는 흡착반응에 대해 고전적 Langmuir 등온흡착식에서 고려되고 있지 않은 흡착제 표면에서의 흡착질과 물분자간의 치환과정을 고려한 수정된 Langmuir 등온흡착식을 제시하였다. 활성탄 표면에 대한 $Cd^{2+}$의 흡착을 대상으로 도출된 수정 등온흡착식을 적용한 결과, 흡착특성의 검토 및 반응양상의 해석에 있어 고전적 Langmuir 등온흡착식에 비해 그 적용성이 향상되는 것으로 파악되었다. 이에 의거하여 Langmuir 모델을 따르는 흡착계에 있어 제시된 수정 등온흡착식을 적용할 경우, 공정의 설계 및 운영과정에서 보다 정밀하고 향상된 결과를 얻을 수 있을 것으로 사료되었다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제44권5호
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• pp.460-467
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• 2006

Zeolite 5A 촉매에서 $H_2$, CO, $CO_2$에 대한 단성분 및 혼합성분의 흡착평형 실험을 정적부피법에 의해 수행하였다. 실험 데이타는 온도범위 293.15 K, 303.15 K, 313.15 K이고, 압력범위는 25 atm까지로 하여 얻었다. 각각의 파라미터들은 단성분 실험을 통해 얻었고, 이를 통해 혼합성분의 흡착 평형을 예측하였으며 실험값과 비교하였다. Zeolite 5A 에서의 $H_2/CO_2$, $CO/CO_2$ 혼합가스의 흡착평형 실험 결과는 Langmuir isotherm, Langmuir-Freundlich isotherm and Dual-Site Langmuir isotherm을 이용해 예측하였다. 그 결과 Dual-Site Langmuir isotherm모델이 가장 유사한 예측을 하는 것으로 나타났다.

• 청정기술
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• 제15권4호
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• pp.265-272
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• 2009

본 연구에서는 하수슬러지에서 만든 활성탄을 이용하여 벤젠에 대한 정지(static)흡착실험을 수행하였다. 7.999 kPa에 이르는 압력 범위 내에서 온도 조건을 변화시켜 가며 303.15, 318.15, 333.15 K에서 흡착실험을 진행하였다. 등온흡착곡선은 Langmuir isotherm, Freundlich isotherm, Toth isotherm을 적용하여 비교하였다. 벤젠의 흡착량(q)을 fitting한 결과 Langmuir isotherm과 Toth isotherm으로 fitting한 등온흡착 곡선의 정확도가 높은 것으로 나타났다. 그리고 Langmuir isotherm의 $q_{max}$ 값을 이용하여 흡착제의 흡착량을 비교하였다. 또한, 하수슬러지 활성탄과 상용활성탄의 세공 발달 여부를 비교하기 위해 SEM image를 관찰하였다. SEM image 관찰 결과, 국내외 상용활성탄(DARCO A.C., SPG-100 A.C.)이 하수슬러지 활성탄에 비해 세공발달 정도가 우수하며, 세공발달 정도가 우수한 국내외 상용활성탄(DARCO A.C., SPG-100 A.C.)이 하수슬러지 활성탄에 비해 벤젠흡착량(q)이 높은 것을 확인할 수 있었다. 그러나 실온조건인 303.15K에서 하수슬러지의 최대 벤젠흡착량($q_{max}$)은 국내 상용활성탄(SPG-100 A.C.)의 최대 벤젠흡착량($q_{max}$)과 대등한 수치로 나타났으므로 하수슬러지 활성탄의 상용화 가능성을 검증할 수 있었다.

• Biotechnology and Bioprocess Engineering:BBE
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• 제11권2호
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• pp.110-115
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• 2006

We conducted a sensitivity analysis of the simulated moving bed (SMB) chromatography with the case model of the separation of two amino acids phenylalanine and tryptophan. We consider a four-zone SMB chromatography where the triangle theory is used to determine the operating conditions. Competitive Langmuir isotherm model was used to determine the adsorption isotherm. The finite difference method is used to solve nonlinear partial differential equation (PDE) systems numerically. We examined the effects of alterations in the operating conditions(feed-extract, feed-raffinate, eluent-extract, eluent-raffinate, recycle, and switching time) and the adsorption isotherm parameters (Langmuir isotherm parameters a and b) on SMB efficiency. The variation range of operating conditions and Langmuir isotherm a was between -50 and 50% of original value and the variation range of the Langmuir isotherm b was between $2.25^{-5}$ and $2.25^5$ times of original value.

• 청정기술
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• 제9권4호
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• pp.153-161
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• 2003

벤젠과 톨루엔을 활성탄에 흡착하는 공정을 개발하기 위한 기초 실험을 수행하였다. 정적흡착실험은 온도와 압력의 변화에 따른 벤젠과 톨루엔의 흡착특성을 연구하였다. 흡착제로는 활성탄 12~20mesh와 20~40mesh를 사용하였으며 흡착질로는 벤젠, 톨루엔, 질소를 사용하였다. 실험결과는 Langmuir isotherm으로 fittimg하였고, 온도의존성을 계산하였고, 흡착열과 흡착상수를 얻었다. 이성분 정적흡착실험에서는 Langmuir isotherm parameter들이 Extended Langmuir isotherm에 일반적으로 적용할 수 있는 지를 확인하였다. 이때 사용한 실험기법은 기존의 방법에서처럼 흡착 전후의 기상의 몰분율을 측정하여 실험하는 방법이 아닌 압력변화반을 측정하는 정용적법에 기초한 방법을 사용하였다. 동적흡착실험올 수행하여 실험결과를 전사모사로부터 얻어진 결과와 비교하였다. 본 연구에서는 공정에서 흡착조건을 결정할 수 있는 기본 데이터를 획득할 수 있었다.

• 공업화학
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• 제10권5호
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• pp.672-676
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• 1999

흡착을 이용한 분리공정에서 가장 기본적인 것은 흡착평형식이다. 본 연구에서는 용출곡선법과 frontal analysis(FA)을 사용하여 용출곡선에서 직접 흡착평형식을 구하였다. 역상 액체 크로마토그래피(RP-HPLC)에서 시료는 5'-GMP이고 buffer로서 sodium phosphate를 물에 첨가하여 이동상으로 사용하였다. 이 실험조건에서는 시료의 양이 증가함에 따라서 체류시간이 감소하고 피크의 앞부분이 매우 경사가 심한 Langmuir 흡착평형식이 되었다. 용출곡선을 이용한 방법을 이용하여 Langmuir 흡착평형식의 매개변수를 최적화하여 구하였고 FA 방법을 이용하여 고정상의 농도를 용출곡선으로부터 측정하고 회귀분석에 의하여 흡착평형식을 측정하였다. FA 방법에 비해서 용출곡선법은 시료의 양이 적게 소모되고 실험 횟수도 1-2번 정도로 간편하였다. 이동상에 포함된 sodium phosphate의 농도에 따라서 Langmuir 흡착평형식의 매개변수에 미치는 영향을 고찰하였다.

• 청정기술
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• 제19권4호
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• pp.430-436
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• 2013

본 연구에서는 국내에서 대표적으로 버려지는 폐벌목 중 잣나무에서 만든 활성탄을 이용하여 벤젠에 대한 정지(static)흡착 실험을 수행하였다. 7.999 kPa에 이르는 압력 범위 내에서 온도 조건을 변화시켜 가며 303.15, 318.15, 333.15 K에서 흡착실험을 진행하였다. 등온흡착곡선은 Langmuir 등온흡착식, Freundlich 등온흡착식, Toth 등온흡착식을 적용하여 비교하였다. 벤젠의 흡착량(q)을 측정한 결과 Langmuir 등온흡착식과 Toth 등온흡착식으로 적용한 등온흡착곡선의 정확도가 높은 것으로 나타났다. 그리고 Langmuir 등온흡착식의 $q_{max}$ 값을 이용하여 흡착제의 흡착량을 비교하였다. 또한, 폐벌목 활성탄과 상용활성탄의 세공 발달 여부를 비교하기 위해 주사전자현미경(scanning electron microscopy, SEM) 사진을 관찰하였다. SEM 사진 관찰 결과, 폐벌목 활성탄이 국내 외 상용활성탄(DARCO A.C., SPG-100 A.C.)에 비해 세공발달 정도가 우수하며, 벤젠흡착량(q)이 높은 것을 확인할 수 있었다. 본 연구 결과를 통해 폐벌목 활성탄의 상용화 가능성을 검증할 수 있었다.

• Biotechnology and Bioprocess Engineering:BBE
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• 제11권1호
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• pp.61-66
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• 2006

The simple Langmuir isotherm is frequently employed to describe the equilibrium behavior of protein adsorption on a wide variety of adsorbents. The two adjustable parameters of the Langmuir isotherm - the saturation capacity, or $q_m$, and the dissociation constant, $K_d$ - are usually estimated by fitting the isotherm equation to the equilibrium data acquired from batch equilibration experiments. In this study, we have evaluated the possibility of estimating $q_m$ and $K_d$ for the adsorption of bovine serum albumin to a cation exchanger using batch kinetic data. A rate model predicated on the kinetic form of the Langmuir isotherm, with three adjustable parameters ($q_m,\;K_d$, and a rate constant), was fitted to a single kinetic profile. The value of $q_m$ determined as the result of this approach was quantitatively consistent with the $q_m$ value derived from the traditional batch equilibrium data. However, the $K_d$ value could not be retrieved from the kinetic profile, as the model fit proved insensitive to this parameter. Sensitivity analysis provided significant insight into the identifiability of the three model parameters.

• 한국수산과학회지
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• 제30권6호
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• pp.936-943
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• 1997

Biosorbents of nonliving, dried marine brown algae Undaria pinnatifida, Hizikia fusiformis, and Sargassum fulvellum were investigated for their lead biosorption performances. As the amount of biosorbent added was increased, the lead removal by biosorbent materials increased but the lead biosorption capacities decreased. However the lead biosorption capacity by the biosorbent materials increased with increasing initial lead concentration and pH in the range of $C_o\;10\~500\;mg/L$. Among the biosorbent materials used in this study, the lead biosorption capacity in the solutions with no pH adjustment decreased in the following sequence: U. pinnatifida > H. fusiformis > S. fulvellum. Equilibrium parameters based on Langmuir and Freundlich isotherm were determined. It was found that the lead biosorption by biosorbent materials were expressed by the Langmuir isotherm better than the Freundlich isotherm.

• Biotechnology and Bioprocess Engineering:BBE
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• 제9권5호
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• pp.331-338
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• 2004

The Separation of two amino acids, phenylalanine and tryptophan, was carried out using laboratory simulated moving bed (SMB) chromatography. The SMB process consisted of four zones, with each zone having 2 columns. The triangle theory was used to obtain the operating conditions for the SMB. The mass transfer coefficients of the two amino acids were obtained from the best-fit values by comparing simulated and experimental pulse data. The competitive adsorption isotherms of the two amino acids were obtained by single and binary frontal analyses, taking into consideration the competition between the two components. A competitive Langmuir isotherm, obtained from single-component frontal chromatography, was used in the first run, and the isotherm from binary frontal chromatography in the second, with the flow rate of zone 1 modified to improve the purity. Compared to the first and second runs, the competitive Langmuir isotherm from the binary frontal chromatography Showed good agreement with the experimental results. Also, adjusting the flow rate in zone 1 increased the purity of the products. The purities of the phenylalanine in the raffinate and the tryptophan in the extract were 99.84 and $99.99\%$, respectively.