The electrochemical oxidation of cerium(III) was carried out using divided and undivided electrochemical cells in nitric acid medium. It was found that divided cell with Nafion 324 as the separator gave good conversion yield with high current efficiency compared to the undivided cell. The efficiency of the divided electrochemical cell was further optimized in terms of cell voltage, temperature, flow rate of solution recirculation, concentrations of Ce(III) and nitric acid. The better conditions for 1 M Ce(III) in 3 M nitric acid were found to be 2.5 V, 363 K and 100 mL/min recirculation flow rate based on the current efficiency under the experimental conditions investigated. The Ce(IV) oxidant produced was used as a mediator for the mineralization of phenol. The mineralization efficiency of the cerium mediated electrochemical oxidation was found rapid and higher compared to the direct electrochemical oxidation based on CO2 evolution under the same conditions.
이눌린, 물 및 알콜로 구성된 용액에서 물과 알콜의 투과플럭스와 막투과 압력, 이눌린 농도, 재순환속도 사이의 함수관계를 millipore사의 랩카\ulcornerV시스템을 사용하여 구명하여 보았다. 본 연구의 결과에 의하면 NMWL이 1000이고 이눌린 농도가 1wt%내지 5wt%, 막투과 압력이 $0.4kgf/\;{\textrm{cm}^2}$내지 $3.2kgf/\;{\textrm{cm}^2}$, 재순환 속도가 4ml/sec인 경우에는 투과플럭스와 막투과 압력 및 이눌린농도 사이의 함수관계가 다음식으로 표현되는 겔분모델로 잘 해석됨을 알 수 있었다. Jv=(0.0022P + 0.0003) lu \frac{3p\;+\;2.1}{C_b}$
MILD 연소는 고온의 배기가스를 연소로 내에 재유입 되는 양에 따라 질소산화물 저감 특성에 많은 영향을 받는다. 본 연구에서는 MILD 연소로에서 고온의 배기가스를 연소로 내에 재순환하기 위해 코안다 노즐을 사용하였는데. 코안다 노즐의 중심에 중심 축소관을 설치한 경우와 설치하지 않은 경우에 고압공기 유량, 배기가스 유입량 특성을 수치해석을 통해 살펴봄으로써 최적의 코안다 노즐 형상을 도출하는 것을 연구의 목적으로 하였다. 본 연구의 전산 해석의 결과는 혼합가스 출구의 압력이 대기압일 때는 중심축소관이 없을 때가 배기가스 유입량이 약 18% 크게 나타나고 혼합가스 출구 압력이 증가하면 중심축소관이 있을 때가 유입량이 더 큼일 알 수 있었다. 이에 대한 분석은 노즐 목에서의 압력, 유입가스 입구와 혼합가스 출구 압력 그리고 유동 단면적으로 구성한 유입 구동력으로 해석 가능하였다.
감압상태(1torr)의 순환유동층 플라즈마 반응기(내경 10 mm, 높이 800 mm)에서 기상 유속과 고체순환속도가 축방향 고체체류량 분포에 미치는 영향을 연구하였다. 폴리스타이렌 고분자 입자와 질소가스를 고체 및 기상 물질로 각각 사용하였다. 감압상태 순환유동층의 고체 순환량 변화는 상승관의 많은 기체 유량(40~80 sccm)에 의한 변화만큼 고체재순환부의 작은 유량 변화(6.6~9.9 sccm)에 의해서도 가능하였다. 감압상태 순환유동층의 고체 순환속도는 재순환부 기체 유속에 따라 증가하였다. 상승관내의 축방향 고체 체류량 분포는 하부의 농후상 영역에서 상부의 희박상 영역까지 높이에 따라 감소하는 형태를 나타내었다. 상승관 내 각 높이에서 고체순환속도의 증가에 따라 직선적으로 고체 체류량이 증가하였다. 이로써 플라즈마 형성과 유지 그리고 플라즈마 반응을 위해 적절한 플라즈마 로드 위치를 결정할 수 있다.
우리나라에서 대부분의 호수는 인이 제한영양염인 것으로 나타나고 있다. 그러므로 인의 제거는 하수처리에서 중요한 공정이라고 할 수 있다. 그러나 많은 하수처리장은 재래식처리공정으로 처리하고 있으며 인의 제거율이 $10{\sim}30%$로 낮게 나타나 인의 제거공정은 필요하게 되었으며 패각은 수중의 인을 제거할 수 있는 것으로 알려지고 있어서 인의 활용이 주목된다. 회분식으로 패각을 이용하여 인의 제거율을 조사한 결과 패각의 크기가 작을수록, pH가 높을수록 제거율이 높게 나타났다. 또한 칼슘의 주입농도를 달리하여 처리한 결과 칼슘의 농도가 높을수록 처리효율이 증가하였으며 칼슘의 농도를 20mg/L로 조절하여 실험한 결과 2시간 내에 90% 이상의 제거율을 나타내었다. 재순환을을 변화시켜 실험한 결과 재순환율이 증가할수록 제거율은 증가하였으며 PH 11에서 재순환율을 300%로 조절한 결과 인의 제거율은 80%가 되었다. 중탄신이온의 영향을 평가하기 위하여 중탄산이온의 농도를 달리하여 실험한 결과 중탄산이온의 증가에 따라 인의 제거율은 감소하는 것으로 나타났으며 감소하는 비율은 지수함수로 나타났다.
연소 반응 시 발생하는 질소산화물은 산성비와 미세먼지 발생에 많은 영향을 미치는 물질이다. 이에 대한 저감 방법으로 고비용의 탈질설비 대신 지연연소 등의 방법에 대한 연구가 많이 이루어지고 있다. 이러한 연구들 중에 적은 양의 공기로 많은 양의 배기가스를 재순환 할 수 있는 코안다 노즐을 이용한 배기가스 재순환 연소에 대한 연구가 최근에 이루어지고 있다. 본 연구에서는 배기가스 재순환 배관에 코안다 노즐을 사용하여 배기가스를 재순환하는 재순환 버너의 양쪽 출구가 트인 형상에 대하여 전산유체해석을 통해 연구를 수행하였으며 연소 유동의 압력, 유선, 온도, 연소 반응 속도와 질소산화물의 분포 특성을 살펴보았다. 배기가스를 재순환하여 연소용 공기와 혼합된 기체가 원통의 접선방향으로 유입되어 연료노즐 출구 부근에서 압력이 낮은 영역이 존재하고 이에 따라 원통 버너의 중심부근에는 버너의 가운데 부분으로 역류가 형성되며 가장자리 부분으로 배기가스가 배출되는 것을 확인하였다. 배기가스가 유입되는 부분이 버너의 오른쪽에 있어서 버너의 오른쪽으로 연소반응이 일어나며 상대적으로 온도분포와 NOx 분포가 높게 나타났다. 연소용 공기비를 1.0에서 1.8까지 변화하여 NOx 생성을 관찰한 결과, 공기비가 1.0에서 1.5까지는 평균 NOx 생성이 감소하다가 공기비가 1.8일 때 급격히 증가하는데 이는 NOx 생성 반응은 온도의 지수승에 비례하게 되는데 공기비가 1.5이상이 되면서 온도의 영향을 많이 받아서 NOx 생성 반응이 오른쪽 영역에서 급격히 증가하는 것으로 판단된다.
본 연구는 환형 노즐 이젝터를 이용하여 수평방향 폭기공정의 혼합유동 및 산소전달 특성에 대한 실험적 연구를 목표로 한다. 실험변수는 이젝터 피치와 가압수 유량이며, 측정된 유량과 압력을 이용하여 유량비, 수두비 및 효율을 계산하였다. 이적터에서 분출된 혼합유동의 가시화를 통해 정성적 거동을 고찰하였으며, 용존산소량을 측정하여 총괄 산소전달계수를 도출하였다. 이젝터에서 분출된 혼합유동은 가압수의 운동량과 유입된 공기기포의 미립화에 따라 부력분류 또는 수평분류의 거동을 나타내었다. 기포의 크기에 기인하는 부력과 가압수의 운동량에 지배되는 혼합유동의 도달거리는 가압수와 공기기포의 접촉 면적 및 시간에 크게 영향을 미치기 때문에 산소전달률의 중요한 변수임을 유추할 수 있다.
A multi-cylinder four cycle spark ignition engine equipped with on exhaust gas recirculation(EGR) system to reduce nitric oxide emission and to improve fuel consumption rate has been comprehensively simulated In a computer program including intake and exhaust manifolds. To achieve these goals, this program was tested against experiments performed on a standard production four cylinder four cycle gasoline engine with EGR system. As EGR rate Increased, the maximum temperature of combustion chamber and NO omission concentration decreased under each driving condition. But the emission concentration of CO didn't change much through whole district in spite of the increase of EGR rate. Fuel consumption rate improved under each driving condition according to the increased of EGR rate until 10 percent EGR rate. Therefore the degree of EGR depend not only on the NO emission but also on the economy and the engine performance criteria of the engine.
마을단위의 폐기물관리개선 방안을 제시하기 위하여 전국의 14개 군을 현지 방문하여 마을단위의 폐기물 관리계획 및 처리실태를 파악하였고 농촌폐기물의 관리실태 및 처리현황을 살펴보았다. 또한 2개 마을을 선정하여 마을에서 배출되는 생활폐기물의 발생량과 성상을 조사하고, 농촌지역에서 노천소각후의 소각잔재물을 채취하여 Pb 등 7개 중금속을 분석하였다. 1. 마을단위쓰레기종량제와 재활용품 분리수거 여부 등을 파악하기 위하여 담당공무원 및 마을이장을 대상으로 한 설문서의 회신율은 담당공무원 70.3%, 이장 31.8%이었다. 2. 농촌지역의 생활쓰레기의 발생량은 A마을 48.6g/인/일, B마을 54.3g/인/일로 나타나 전국의 생활폐기물 발생량 1.05kg/인 보다 적게 나타났으며 이러한 원인은 재활용품이 제외되고 가연성 물질을 소각하기 때문인 것으로 판단된다. 3. 조사대상 14개 군의 마을단위쓰레기종량에 영향을 미칠 것으로 생각되는 인구구조의 고령화단계를 살펴보면 2개 군은 고령화사회, 8개 군은 고령사회, 4개 군은 초고령사회에 해당하였고, 재정자립도와 청소예산재정자립도 평균은 각각 16.1%, 17.9%로 나타나, 전국 평균(57.2%, 31.4%)보다 크게 낮아 농촌지역의 마을단위쓰레기종량제 정착에 저해요인의 하나로 판단된다.
질소산화물 저감에 큰 효과가 있는 MILD 연소는 고온의 배기가스가 연소로내에 유입되는 양에 따라 질소산화물 저감 특성이 많은 영향을 받는다. 본 연구에서는 동심원관 형태의 MILD 연소로에서 바깥 원통의 배기가스 통로에서부터 안쪽 원통의 연소통로 사이에 연결관을 설치하고 배기가스를 유입하기 위해 coanda 노즐을 사용하였다. 이러한 coanda 노즐의 기하학적 형상 변화에 따라 고압공기 유량, 배기가스 유입량 특성을 수치해석을 통해 살펴봄으로써 최적의 coanda 노즐 형상을 도출하는 것을 본 연구의 목적으로 하였다. 본 연구의 전산 해석의 결과는 conada 노즐의 노즐 통로 간격이 0.5 mm, 노즐 각도 $4^{\circ}$, 노즐 확관 길이 146 mm일 때 최적의 유입량비가 되었고 노즐 통로 수직 길이는 유입량비에 무관하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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