• Korean Chemical Engineering Research
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• 제53권2호
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• pp.211-215
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• 2015

아임계수를 이용하여 탈지미강의 가수분해를 실시하고, 결과로 얻어진 가수분해물이 배지로써 이용할 수 있는지 검토하기 위해 Saccharomyces cerevisiae의 배양을 시도해보았다. 아임계수 가수분해 반응은 회분식 반응을 통해 이루어졌으며, 생성물에 포함된 전당, 이당류, 단당류의 함량, 총유기탄소 (TOC), 총질소 (TN), pH를 측정하였다. Saccharomyces cerevisiae의 성장 속도는 탁도 측정을 통해 확인하였다. 전당 수율, TOC, TN은 $240^{\circ}C$까지 온도에 따라 증가하다가 그 이상의 온도에서는 감소하였다. $240^{\circ}C$ 이상에서의 수율 감소는 유기산 생성에 기인한 것이고 이는 pH 변화를 통해 확인할 수 있었다. 포도당의 수율은 $200^{\circ}C$에서 최대였고 그 이상의 온도에서는 빠르게 감소하였다. 탈지미강 가수분해물에서 배양된 Saccharomyces cerevisiae의 성장 속도는 일부 조건에서 상용 배지와 근접한 수준을 보였고, 성장 속도는 포도당의 함량과 상관 관계가 있었다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제44권6호
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• pp.650-658
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• 2006

통계적 실험계획법을 이용하여 TDI 공정에서 발생하는 고체 폐기물(TDI-R)을 근임계수로 가수분해하여 TDA로 재활용하는 연구를 진행하였다. Batch 반응기를 이용한 실험으로부터 TDA 수율에 미치는 주요 인자들의 영향과 교호작용을 확인하였고, pilot plant를 이용한 연속공정 실험을 통해 TDA 수율과 공정 변수들의 상관 식을 도출하였다. TDA 수율에 영향을 주는 주요 인자들은 반응온도, 촉매 종류 및 농도, 물과 TDI-R의 중량비(WR) 등이 유효한 것으로 파악되었다. 반응 온도와 촉매 농도가 증가할수록 TDA 수율은 감소하였고, WR이 증가할수록 수율은 증가하였으며, 촉매로는 $Na_2CO_3$보다 NaOH를 사용하는 것이 효율적이었다. 주요 인자들의 교호작용으로는 촉매농도와 반응온도, WR과 반응온도, 촉매 종류와 반응시간 등이 유효한 것으로 파악되었다. 아임계 온도인 $300^{\circ}C$에서는 촉매 농도 영향이 작지만 초임계수 온도인 $400^{\circ}C$에서는 촉매 농도가 증가할수록 수율이 감소하였다. 반면 $300^{\circ}C$에서 WR이 증가하면 수율이 증가하지만 $400^{\circ}C$에서는 영향이 나타나지 않았다. Pilot plant를 이용하여 scale-up에 필요한 공정 변수의 최적화 실험을 실시하였다. 공정의 경제성, 효율성을 고려하여 공정변수로는 촉매농도와 WR을 정하였고, 중심합성 설계법을 이용하여 TDA 수율에 미치는 인자들의 영향을 파악하였다. 촉매 농도에 따라 수율은 증가하며, 촉매 농도가 낮을 때는 WR이 2.5 이하에서 수율이 최대값을 보인 후 WR이 증가함에 따라 수율이 감소하지만 촉매 농도가 증가하면서 최대값을 보이는 WR이 증가하는 경향을 보였다. Pilot plant 실험 결과를 회귀 분석하였으며 TDA 수율을 예측할 수 있도록 촉매 농도와 WR이 변수인 2차 식으로 상관식을 도출하였다.

• 한국응용과학기술학회지
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• 제13권3호
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• pp.61-71
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• 1996

In acid-catalyzed acetal cyclization of long aliphatic aldehydes($R=n-C_7H_{15}$ ; $n-C_9H_{19}$ ; $n-C_{11}H_{23}$) with 1,1,1-tris(hydroxymethyl)propane, 2-alkyl-5-hydroxymethyl-5-ethyl-1,3-dioxanes were obtained. The final products, sodium 2-alkyl-5-(sulfonatedpropylethermethyl)-5-ethyl-1,3-propanesultion in the presence of sodium hydride. These compounds were a new group of destructible surfactants which were readily hydrolyzed and oxidized in natural water reservoirs. Physical properties of these new compounds involved some surface properties such as Krafft point(Kp), critical micelle concentration(cmc), surface tension of aqueous solutions near cmc(${\gamma}_{min}$), foaming power, emulsion power and hydrolysis properties were determined. The destructible surfactants containing 1,3-dioxane ring were synthesized to about $85{\pm}5.5%$ yield. The cmc values of the compounds by ring method were assumed to $0.5{\sim}5.0{\times}10^{-3}mol/L$ range and surface tensions at cmc were $29.5{\sim}33.0dyne/cm$ respectively at $25^{\circ}C$. The foaming power and foam stability were $170{\sim}230mm$ and $52{\sim}135mm$ respectively at $1{\times}10^{-2}mol/L$, foam was occurred rarely below $1{\times}10^{-3}mol/L$. The emulsion property of liquid paraffin was better than that of soybean oil. For hydrolysis property with ph and time, these compounds were decomposed within about 200minutes at $ph1{\sim}2$. Hopefully these compounds are expected to be a good O/W emulsifier that have decomposability in acid and may be used in the process which do not need foaming.