• 제목/요약/키워드: Pellet decomposition

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Cu/hexaaluminate 펠렛 촉매를 이용한 친환경 액체 추진제 분해 반응에 미치는 조촉매의 영향 (Effect of Promoter on the Decomposition of Eco-Frendly Liquid Monopropellant on Cu/hexaaluminate Pellet Catalyst)

  • 김문정;김우람;조영민;전종기
    • 청정기술
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    • 제26권3호
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    • pp.196-203
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    • 2020
  • 본 연구에서는 Cu/hexaaluminate를 공침법으로 제조한 후, 바인더를 첨가하여 펠렛 형태로 성형하였다. 니켈 및 루테늄 조촉매의 첨가가 Cu/hexaaluminate pellet 촉매의 특성과 ADN계 액체 단일 추진제의 분해 반응에 미치는 영향을 고찰하는데 초점을 두었다. Cu/hexaaluminate pellet 촉매는 미세 기공은 거의 없으며 메조 기공이 발달한 촉매이다. Cu/hexaaluminate pellet 촉매에 루테늄을 조촉매로 첨가하면 기공의 부피와 기공의 크기는 큰 폭으로 증가하였다. ADN 기반 액체 단일 추진제의 열분해 반응에서 분해 개시 온도는 170.2 ℃이다. Cu/hexaaluminate pellet 촉매를 사용한 경우, 분해 개시 온도는 93.5 ℃로 크게 감소한 것을 확인하였다. 루테늄 1% 및 3%를 조촉매로 첨가했을 때, ADN 기반 액체 단일 추진제 분해 개시 온도가 각각 91.0 ℃와 83.3 ℃로 낮아졌다. 즉, 루테늄 조촉매가 ADN 기반 액체 단일 추진제의 분해 개시 온도를 낮추는데 효과가 있다는 것을 의미한다. 이는 루테늄 금속이 ADN 기반 액체 단일 추진제 분해 반응에 활성이 뛰어나면서, 동시에 기공 부피와 기공의 크기를 증가시키는데 기여하였기 때문이다. Cu/hexaaluminate pellet 촉매의 내열성에 루테늄이 미치는 영향을 확인하기 위하여 1200 ℃에서의 열처리와 ADN 기반 액체 단일 추진제 분해 실험을 반복적으로 수행한 결과, 루테늄의 첨가 비율이 증가함에 따라 내열성이 증가하는 것을 확인할 수 있었다.

하이드레이트 펠릿의 비평형 분해과정 수치해석 (NUMERICAL ANALYSIS OF NON-EQUILIBRIUM HYDRATE PELLET DECOMPOSITION)

  • 강정호;남진현;김찬중;송명호
    • 한국전산유체공학회지
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    • 제13권4호
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    • pp.50-57
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    • 2008
  • The prediction of hydrate pellet decomposition characteristics is required to design the regasification process of GTS (gas to solid) technology, which is considered as an economic alternative for LNG technology to transport natural gas produced from small and stranded gas wells. Mathematical model based on the conservation principles, the phase equilibrium relation, equation of gas state and phase change kinetics was set up and numerical solution procedure employing volume averaged fixed grid formulation and extended enthalpy method are implemented. Initially, porous methane hydrate pellet is at uniform temperature and pressure within hydrate stable region. The pressure starts to decrease with a fixed rate down to the final pressure and is kept constant afterwards while the bounding surface of pellet is heated by convection. The predicted convective heat and mass transfer accompanied by the decomposed gas flow through hydrate/ice solid matrix is reported focused on the comparison of spherical and cylindrical pellets having the same effective radius.

하이드레이트 펠릿의 비평형 분해과정 수치해석 (NUMERICAL ANALYSIS OF NON-EQUILIBRIUM HYDRATE PELLET DECOMPOSITION)

  • 강정호;남진현;김찬중;송명호
    • 한국전산유체공학회:학술대회논문집
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    • 한국전산유체공학회 2008년도 학술대회
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    • pp.268-275
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    • 2008
  • The prediction of hydrate pellet decomposition characteristics is required to design the regasification process of GTS (gas to solid) technology, which is considered as an economic alternative for LNG technology to transport natural gas produced from small and stranded gas wells. Mathematical model based on the conservation principles, the phase equilibrium relation, equation of gas state and phase change kinetics was set up and numerical solution procedure employing volume averaged fixed grid formulation and extended enthalpy method are implemented. Initially, porous methane hydrate pellet is at uniform temperature and pressure within hydrate stable region. The pressure starts to decrease with a fixed rate down to the final pressure and is kept constant afterwards while the bounding surface of pellet is heated by convection. The predicted convective heat and mass transfer accompanied by the decomposed gas flow through hydrate/ice solid matrix is reported focused on the comparison of spherical and cylindrical pellets having the same effective radius.

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하이드레이트 펠릿의 비평형 분해과정 수치해석 (NUMERICAL ANALYSIS OF NON-EQUILIBRIUM HYDRATE PELLET DECOMPOSITION)

  • 강정호;남진현;김찬중;송명호
    • 한국전산유체공학회:학술대회논문집
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    • 한국전산유체공학회 2008년 추계학술대회논문집
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    • pp.268-275
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    • 2008
  • The prediction of hydrate pellet decomposition characteristics is required to design the regasification process of GTS (gas to solid) technology, which is considered as an economic alternative for LNG technology to transport natural gas produced from small and stranded gas wells. Mathematical model based on the conservation principles, the phase equilibrium relation, equation of gas state and phase change kinetics was set up and numerical solution procedure employing volume averaged fixed grid formulation and extended enthalpy method are implemented. Initially, porous methane hydrate pellet is at uniform temperature and pressure within hydrate stable region. The pressure starts to decrease with a fixed rate down to the final pressure and is kept constant afterwards while the bounding surface of pellet is heated by convection. The predicted convective heat and mass transfer accompanied by the decomposed gas flow through hydrate/ice solid matrix is reported focused on the comparison of spherical and cylindrical pellets having the same effective radius.

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백금/헥사알루미네이트 펠렛 촉매를 이용한 친환경 액체 추진제 분해 (Decomposition of Eco-friendly Liquid Propellants over Platinum/Hexaaluminate Pellet Catalysts)

  • 조현민;유달산;김문정;우재규;정경열;조영민;전종기
    • 청정기술
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    • 제24권4호
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    • pp.371-379
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    • 2018
  • 본 연구의 목적은 친환경 액체 추진제 분해반응에 적용하기 위하여 백금이 담지된 헥사알루미네이트 펠렛 촉매를 개발하는 것이다. 초음파 분무 열분해법으로 제조한 hexaaluminate를 지지체로 사용하고 백금을 활성금속으로 사용한 펠렛 촉매를 두가지 방법으로 제조하였다. 백금 전구체를 헥사알루미네이트 분말에 담지한 후에 바인더를 첨가하여 성형한 펠렛 촉매의 경우(M1 method 촉매), $550^{\circ}C$에서 소성한 촉매는 메조기공이 잘 발달하였다. 그러나 이 촉매를 $1,200^{\circ}C$에서 소성하면 메조기공이 거의 무너지고 약간의 거대기공만 존재하였다. 반면에, 헥사알루미네이트를 성형하여 펠렛을 제조한 후, 펠렛 위에 백금을 담지한 촉매의 경우(M2 method 촉매), $1,200^{\circ}C$에서 소성한 후에도 표면적과 메조기공이 잘 유지되는 것으로 나타났다. 또한, 백금 분산도 측면에서도 M2 method로 제조한 촉매의 내열성이 더 우수하였다. 펠렛 촉매 제조 방법과 소성온도가 ammonium dinitramide (ADN) 또는 hydroxyl ammonium nitrate (HAN)을 주성분으로 하는 액상 추진제의 분해반응에 미치는 영향을 분석하였다. ADN 기반 액체 추진제 및 HAN 기반 액체추진제의 분해반응에서 Pt/hexaaluminate 펠렛 촉매를 사용하면 분해 개시 온도를 큰 폭으로 내릴 수 있음을 확인하였다. 특히, M2 method로 제조한 촉매의 경우, 소성온도를 $1,200^{\circ}C$로 올린 경우에도 분해 개시 온도가 큰 변화를 보이지 않았다. 따라서 M2 method로 제조한 Pt/hexaaluminate 펠렛 촉매가 내열성을 보유하고 있으며, 친환경 액상 추진제의 분해 반응용 촉매로서 잠재력이 있다는 것을 확인하였다.

Effects of the Decomposition Residue of Compound Additive on Resintering Behavior

  • Kim, H.S.;C.Y. Joung;Kim, S.H.;S.H. Na;Lee, Y.W.;D.S. Sohn
    • Nuclear Engineering and Technology
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    • 제34권4호
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    • pp.323-330
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    • 2002
  • Various types of compounds were tested with the aspects of decomposition and formation of residue in a $CO_2$ or 7H$_2$+93$N_2$ atmosphere. The evaporation temperature range of each compound was determined from thermogravimetric curve. Decomposition of dicarbon amide, stearic acid, acrowax and zinc stearate was studied by thermogravimetry in $CO_2$ or in 7H$_2$+93$N_2$ atmosphere. All compounds were decomposed in $CO_2$ atmosphere at lower than 40$0^{\circ}C$, but the residue, ZnO remained for zinc stearate. ZnO did not decompose in $CO_2$ atmosphere up to 130$0^{\circ}C$, but reduced into Zn metal and disappeared in the temperature range of $600^{\circ}C$ to 120$0^{\circ}C$ in 7H$_2$+93$N_2$ atmosphere. The effect of residue, which trapped in closed pores of sintered pellet, on the thermal stability was studied using the resintering test at 1$700^{\circ}C$ in 7H$_2$+93$N_2$ atmosphere. In the case of oxidative sintered pellet with admixing zinc stearate, the cavity formation accompanied with a density drop after resintering is due to the pressure of the Zn gases trapped in the isolated pores.

PVA-Al(III) 착물이 UO$_2$ 소결체의 기공형성과 결정립성장에 미치는 영향(I) (The Effect of PVA-Al(III) Complex on the Pore Formation and Grain Growth of UO$_2$ Sintered Pellet)

  • 이신영;김형수;노재성
    • 한국세라믹학회지
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    • 제35권8호
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    • pp.783-790
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    • 1998
  • The characterization of the complexation reaction of PVA and Al(III) ion at different pH and the sint-ering behaviour of UO2 containing the PVA-Al(III) complexes were investigated. Compared with pure PVA powder the complexed PVA-Al(III) powder had compacter shape and lower decomposition temperature The major phase of PVA-Al(III) complex decomposed at 90$0^{\circ}C$ was $\alpha$-Al2O3 The PVA-Al(III) complex formed at pH 9 had the lowest relative viscosity the highest Al content of 36% and the smallest particle size of 19${\mu}{\textrm}{m}$ While the pure UO2 pellet appeared with bimodal one. The grain size of the pure UO2 pellet was 7${\mu}{\textrm}{m}$ but that of the PVA-Al(III) complex added UO2 pellet was increased up to 36${\mu}{\textrm}{m}$ The largest grain size was ob-tained when the PVA-Al(III) complex formed at pH9 was added and the PVA-Al(III) complex formed at pH 11 had the greatest effect on increasing pore size.

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Bench-scale Experiment on Catalytic Decomposition of 1,2 Dichlorobenzene by Vanadia-Titania Catalyst

  • Jeong, Ju-Young;Chin, Sung-Min;Jurng, Jong-Soo
    • 한국환경과학회지
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    • 제18권7호
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    • pp.709-714
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    • 2009
  • Catalytic activities of $V_2O_5/TiO_2$ catalyst were investigated under reaction conditions such as reaction temperature, catalyst size, inlet concentration and space velocity. A 1,2-dichlorobenzene(1,2-DCB) concentrations were measured in front and after of the heated $V_2O_5/TiO_2$ catalyst bed, and conversion efficiency of 1,2-DCB was determined from it's concentration difference. The conversion of 1,2-DCB using a pellet type catalyst in the bench-scale reactor was lower than that with the powder type used in the micro flow-scale reactor. However, when the pellet size was halved, the conversion was similar to that with the powder type catalyst. The highest conversion was shown with an inlet concentration of 100 ppmv, but when the concentration was higher or lower than 100 ppmv, the conversion was found to decrease. Complete conversion was obtained when the GHSV was maintained at below 10,000 $h^{-1}$, even at the relatively low temperature of $250^{\circ}C$. Water vapor inhibited the conversion of 1,2-DCB, which was suspected to be due to the competitive adsorption between the reactant and water for active sites.

파이로 테크닉 점화기의 노화 성능 평가 (Evaluation of the Aging Effects on the Performance of the Pyrotechnic Igniter)

  • 장승교;류병태
    • 한국추진공학회지
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    • 제1권2호
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    • pp.91-102
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    • 1997
  • 점화기의 성능에 미치는 노화의 영향을 알아보기 위하여 12년, 15년, 16년 경과된 활성 모타로부터 점화기를 분해하여 점화제의 특성 값을 측정하고 점화기의 연소 시험을 하였다. 점화제인 B/$KNO_3$ 펠렛의 수분 함량, 외형 치수, 분쇄 강도, 열 분해 특성, 발열량 등을 측정한 결과, 노화 기간에 비례하여 분쇄 강도는 다소 증가하였고 발열량은 감소하였으나 그 외의 특성 값들은 변화가 없었다. 밀폐 용기 시험과 비활성 모타 연소 시험 결과, 노화된 점화제의 연소 속도는 약 10% 증가하였고, P-t 곡선의 압력을 적분한 값 $P_t$는 약 15% 감소하였다. 연소 속도는 점화제에 균열이 발생할 경우 증가하고 $P_t$는 폭발 열량에 비례하여 감소함을 추론할 수 있었다.

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대기압플라즈마 및 오존 분해촉매를 이용한 트리클로로에틸렌의 분해효율 증진 연구 (A Study for improving Decomposition Efficiency of Trichloroethylene using Atmospheric Plasma Reactor and Ozone Decomposing Catalyst)

  • 한상보;박재윤;박상현
    • 조명전기설비학회논문지
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    • 제22권12호
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    • pp.142-149
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    • 2008
  • 본 논문은 비열평형 플라즈마와 촉매를 이용하여 트리클로로에틸렌의 효과적인 분해방법을 제안하였다. 이를 위하여 이산화망간과 알루미나 펠렛을 플라즈마 리액터 내부에 충진한 리액터를 설계하였다. 이산화망간 충진 리백터를 이용할 경우에는 산소를 포함한 가스중의 방전에 의해 발생된 오존이 촉매 표면에서 분해되는 동안에 발생된 산소원자 라디칼에 의하여 TCE의 분해율이 향상됨을 알 수 있었다. 그리고 알루미나를 충진한 경우에는 TCE DCAC로 산화되었으며, COx 및 $Cl_2$와 같은 저분자상으로 많이 분해되지 않았다. 그러나 알루미나 충진 리액터에 의한 플라즈마 처리된 가스를 리액터 후단에 설치한 이산화망간 촉매를 통과시킴에 의하여 분해율이 매우 향상됨을 알 수 있었다. 따라서, 플라즈마 프로세스에 이산화망간을 응용함에 의하여 오존 분해에 따른 촉매 표면의 산소원자 라디칼에 의하여 TCE 및 분해 생성물(DCAC)를 효율적으로 분해하는 것이 가능하다.