• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 2010.06a
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• pp.107.2-107.2
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• 2010

고온건식탈황기술은 고온고압에서 석탄가스에 함유된 황화합물을 제거하는 기술로 석탄가스화에 의해 생성된 고온의 석탄가스의 열손실을 최소화하여 열효율이 높은 기술이다. 본 연구에서는 석탄으로부터 합성원유를 생산하는 0.3 배럴/일 규모 석탄액화(CTL)공정의 연계운전을 통하여 건식탈황공정의 성능을 평가하였다. 0.3 배럴/일 규모 석탄액화공정은 석탄가스화기, 건식탈황공정, 액화공정으로 구성되어 있으며 30 atm의 고압에서 운전된다. 건식탈황공정은 석탄가스화기와 액화공정 사이에 위치하여 석탄가스화로부터 생성된 석탄가스에 함유된 황화합물을 아연계 건식탈황제에 의해 제거한 후 액화반응기로 공급하여 황화합물에 의한 촉매의 피독을 막아주는 역할을 수행한다. 본 연구에서는 기존에 개발된 두 개의 기포유동층 반응기로 구성된 탈황장치를 30 atm에서 운전이 가능하도록 수정/보완하여 실제 운전압력인 30 atm의 고압에서 연속운전을 수행하였다. 실험 결과 탈황효율은 99% 이상이며 탈황반응기 출구 황화합물의 농도는 1 ppmv 이하로 유지하였다.

• Biotechnology and Bioprocess Engineering:BBE
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• v.6 no.6
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• pp.419-425
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• 2001

A dense pellicular solid matrix has been fabricated by coating 4% agarose gel on to dense zironia-silica(ZS) spheres by watr-in-oil emulsification . The agarose evenly laminated the ZS bead to a depth of 30㎛, and the resultin gpellicular assembly was characterised by densities up to 2.39g/mL and a mean particle dimeter of 136 ㎛. In comparative fluidisation tests, the pellicular solid phase exhibited a two-fold greater flow velocity than commercial benchmark ad-sorbents necessary to achieve common values of bed expansion. Furthermore, the perlicular parti-cles were characterised by improved qualities of chromatographic behaviour, particularly with re-spect to a three-fold increase in the apparent effective diffusivity of lysozyme within a pellicular assembly modified with Cibacron Blue 3GA. The properties of rapid protein adsorption/desorp-tion were attributed to the physical design and pellicular deployment of the reactive surface in the solid phase. When combined with enhanced feedstock throughput, such practical advantages recommend the pellicular assembly as a base matrix for the selective recovery of protein products from complex, particulate feedstocks(whole fermentation broths, cell disruptates and biological extracts).

• Bulletin of the Korean Chemical Society
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• v.27 no.9
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• pp.1315-1322
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• 2006

The following study describes the gas chromatography-mass spectrometry (GC-MS) based screening and confirmation analysis of urinary androgenic steroids. Four commercially available solid-phase extraction (SPE) cartridges, Serdolit PAD-1, Sep-pak $C_{18}$, amino-propyl, and Oasis HLB, and three different extractive organic solvents, diethyl ether, methyl tert-butyl ether (MTBE), and n-pentane, were tested for sample preparation. Overall, Oasis HLB combined with MTBE extraction provided the highest recoveries in 39 of 46 total androgenic steroids examined and it showed a good extraction yield (>82.1%) for polar steroids, such as metabolites of fluoxymesterone, oxandrolone, and stanozolol, which gave a poor recovery in both n-pentane (9.2-64.3%) and diethyl ether (22.2-73.6%) extractions. All SPE sorbents tested showed potential, because they were efficient in extraction for most or selective steroids. When applied to positive urine samples based on the results obtained, the present method allowed selective and sensitive analysis for detection of urinary androgenic steroids. The experiments showed that the high-resolution MS method is clearly more efficient than the low-resolution MS technique for the detection of many urinary steroids. However, comprehensive sample clean-up procedures also might be needed especially in confirmation analysis to increase detectability.

• Korean Chemical Engineering Research
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• v.55 no.3
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• pp.419-425
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• 2017

In this study, the performance characteristics of the K-based sorbents (KEP-CO2P2, KEPCO RI, Korea) has been studied in relation with the heat exchanger structure and shape in a mixing zone of the carbonator in the bench-scale dry $CO_2$ capture process. Two types of heat exchangers (different structure and shape) were used in the carbonator as CASE 1 and CASE 2, in which the experiment has been continuously performed under the same operating conditions. During the continuous operation, working temperature of carbonator was 75 to $80^{\circ}C$, that of regenerator was 190 to $200^{\circ}C$, and $CO_2$ inlet concentration of the feed gas was 12 to 14 vol%. Especially, to compare the dynamic sorption capacity of sorbents, the differential pressure of the mixing zone in the carbonator was maintained around 400 to 500 mm $H_2O$. Also, solid samples from the carbonator and the regenerator were collected and weight variation of those samples was evaluated by TGA. The $CO_2$ removal efficiency and the dynamic sorption capacity were 64.3% and 2.40 wt%, respectively for CASE 1 while they were 81.0% and 4.66 wt%, respectively for CASE 2. Also, the dynamic sorption capacity of the sorbent in CASE 1 and CASE 2 was 2.51 wt% and 4.89 wt%, respectively, based on the weight loss of the TGA measurement results. Therefore, It was concluded that there could be a difference in the performance characteristics of the same sorbents according to the structure and type of heat exchanger inserted in the carbonator under the same operating conditions.

• Korean Chemical Engineering Research
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• v.47 no.3
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• pp.349-354
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• 2009

In this study, a bubbling fluidized-bed reactor was used to study $CO_2$ capture from flue gas using a potassium-based dry sorbent. A dry sorbent, manufactured by the Korea Electric Power Research Institute, consists of 35% of $K_2CO_3$ for $CO_2$ absorption and 65% of supporters for mechanical strength. $H_2O$, a reactant of the carbonation reaction, was supplied in the reactor as a form of saturated water vapor at a given temperature. The experiment of the regeneration reaction was performed by raising up to a given temperature using $N_2$ as a fluidization gas. It was indicated that sorption capacity and regenerability of dry sorbents showed high-efficiency at $1.97\;mol\;H_2O/mol\;CO_2$ and $400^{\circ}C$, respectively. The regenerated sorbent samples were analyzed by TGA to confirm the extent of the reaction. When the regeneration temperature was $150^{\circ}C$, the regenerability of dry sorbents was about 60%, which was capable of applying those sorbents to a two-interconnected fluidized-bed reactor system with continuous solid circulation. The results obtained in this study can be used as basic data for designing and operating a large scale $CO_2$ capture process with two fluidized-bed reactors.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 2011.05a
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• pp.73.2-73.2
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• 2011

석탄 합성가스 중에는 $H_2S$, HCl, $NH_3$와 같은 불순물이 포함되어 있다. 이러한 가스들은 오염가스 배출과 관련한 환경기준 준수와 터빈과 같은 설비의 보호를 위해 제거되어야 한다. 석탄 합성가스 중 HCl 농도는 탄종에 따라 다르기는 하지만 많게는 1000 ppmv 수준까지 존재한다. 합성가스를 이용하여 발전을 하는 경우 가스터빈 보호를 위해 HCl은 <3 ppmv 이하로 정제되어야 하고, 합성가스를 연료전지에 사용하고자 하는 경우에는 HCl을 <0.5 ppmv 수준까지, 화학원료로 사용하고자 하는 경우에는 <10 ppbv 수준까지 정제하여야 한다. 또한 HCl은 고온 탈황공정에 사용되는 흡수제의 활성에도 장기적으로 부정적인 영향을 주기 때문에 고온에서 HCl을 정제할 수 있는 흡수제가 필요하다. 본 연구에서는 알칼리금속을 활성물질로 사용하여 분무건조법으로 제조한 HCl 흡수제에 대해 물성 및 HCl과의 반응성을 살펴보았다. $300-500^{\circ}C$ 영역에서 K-계 및 Na-계 흡수제에 대해 고정층반응기에서 HCl 가스를 함유한 모사 합성가스를 이용하여 상압 조건에서 Cl 흡수능을 측정한 결과 15wt% 이상의 흡수능을 나타내었으며 반응온도가 높을수록 흡수능이 증가함을 알 수 있었다. XRD 분석을 통하여 Cl은 K 및 Na와 반응하여 KCl과 NaCl을 형성하면서 흡수됨을 알 수 있었다. 20 bar 조건에서 실험한 결과에서도 동일한 경향의 반응성을 나타내었으며 반응온도가 낮을수록 흡수능은 감소하지만 Cl을 더 낮은 농도로 정제할 수 있었다. 본 실험에 사용된 Na 및 K계 흡수제는 모두 연소 후 배가스 중 $CO_2$를 제거하기 위한 흡수제로 사용되는 고체 흡수제이다. 석탄화력발전소 배가스에 연계되어 $CO_2$ 회수실험에 사용되었던 사용 후 $CO_2$ 흡수제에 대해 HCl 흡수 실험을 수행한 결과에서도 우수한 HCl 제거 성능을 보여 주었다. 이로부터, 폐 $CO_2$ 흡수제의 HCl 흡수제로서의 활용가능성을 확인 하였다.

• Journal of Energy Engineering
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• v.11 no.2
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• pp.114-121
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• 2002

Alkali metal compounds existed in original coal or sorbents are exhausted as vapor or small particle at the outlet of combustor when operating PFBC power plant. These compounds can be removed with dust removal equipment, but total generation efficiency will be decreased because of lower operating temperature of dust removal equipment. Alkali metal contained in vapor phase is initially deposited onto turbine blade results in serious corrosion. The concentration of alkali vapor in the PFBC flue gas is 20∼40 ppm which is dependent on mineral characteristics and composition as well as operating condition of PFBC. However, the allowance limit of alkali metal vapor is assigned as less than 50 ppb for gas turbine when coal or oil is used as fuel. Therefore, alkali metal vapor in PFBC or IGCC process should be removed by solid sorbents to prevent corrosion of turbine blade and improve plant efficiency. In the present investigation, powder of Bauxite, Kaolinite and Limestone is used in the preparation of cylinder-type pellet which is inserted into the pressurized alkali removal reactor for the alkali absorption experiment. Experimental results showed that the alkali removal efficiency in the order of Bauxite, Kaolinite and Limestone. Alkali vapor removal efficiency is related with reaction temperature, porosity of pellet and alkali vapor concentration of flue gas.

• Journal of Dairy Science and Biotechnology
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• v.33 no.1
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• pp.27-34
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• 2015

The aim of this study was to optimize a simple, fast, and economic analytical method for the simultaneous determination of various pesticides (aldrin, p,p'-DDT, o,p'-DDT, p,p'-DDE, ${\alpha}$-endosulfan, ${\beta}$-endosulfan, dieldrin, heptachlor, permethrin, chlordane, deltamethrin, diazinon, bifenthrin, methoprene, propargite, fenpropathrin, cypermethrin, fenvalerate, and fenpropathrin) in milk by using dispersive solid phase extraction (SPE). In this study, two different extraction methods (low temperature cleanup and liquid-liquid partitioning), which were followed by a cleanup process based on dispersive-SPE, were evaluated and compared for the 19 pesticides. The results for all the pesticides were determined by gas chromatography mass spectrometry (GC/MS) with selected-ion monitoring mode, and the matrix effect of the method was evaluated. Comparison of these approaches yielded higher and more consistent recoveries of most pesticides at fortification levels of $1{\mu}g/mL$ using low-temperature fat precipitation, followed by cleanup process based on dispersive-SPE with PSA and C18 as sorbents, than other preparation process. The relative standard deviation was <20 % and the combination of this method were very effective for the cleanup.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 2010.06a
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• pp.111.1-111.1
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• 2010

석탄가스화복합발전(IGCC: Integrated Gasification Combined Cycle)의 고온 고압 합성가스로부터 $CO_2$를 저비용으로 포집하기 위한 연소전 포집 기술 중 유동층 촉진수성가스전환(SEWGS) 공정이 제안되어 연구개발 중에 있다. 연소전 $CO_2$ 포집을 위한 SEWGS 공정은 동일한 2탑 순환 유동층 반응기에서 고온 고압의 합성가스($H_2$, CO)를 유동층 WGS 촉매를 사용하여 CO를 $CO_2$로 전환하는 동시에 전환반응으로 생성된 $CO_2$를 흡수제를 이용하여 포집하는 기술이다. 본 연구는 $CO_2$ 회수와 WGS 반응이 동시에 이루어지는 공정에 적용 가능한 건식 재생 흡수제 및 유동층 WGS 촉매 개발을 목표로 $CO_2$ 흡수제(P Series) 및 WGS 촉매(PC Series) 조성을 제안하고 분무건조기를 이용하여 6~8kg/batch로 성형 제조하였다. 제조된 $CO_2$ 흡수제 및 촉매의 특성 평가 결과 내마모도(Attrition resistance)를 포함한 물리적 특성이 유동층 공정의 요구조건을 만족하는 결과를 얻을 수 있었다. 또한, 모사 석탄 합성가스를 이용하여 20bar, $200^{\circ}C$ 흡수/$400^{\circ}C$ 재생 조건에서 열중량 분석기(TGA) 및 가압 유동층(Fluidized-bed) 반응기를 통한 흡수제의 $CO_2$ 흡수능 평가를 수행하였다. 그 결과 내마모도(AI) 3% 이하로 기계적 강도가 우수하며, $CO_2$ 흡수능 17.6 wt%(TGA) 및 11wt%(가압 유동층)를 나타냈다. 유동층 WGS 특성 평가 결과 내마모도가 7~35%로 우수하였고, CO 전환율은 $200^{\circ}C$에서 80% 이상으로, 유동층 SEWGS 공정에 적용 가능한 특성을 확인하였다.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 2010.06a
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• pp.110.2-110.2
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• 2010

현재 상용가능한 연소전 $CO_2$ 포집 기술은 습식 스크러빙 방식으로 고온의 합성가스를 상온 수준으로 온도를 낮춘 후 $CO_2$를 포집해야 하고 포집된 $CO_2$의 압력이 낮아 재압축하여 저장소로 보내야 함에 따라 큰 폭의 열효율 손실이 불가피하다. 고온 고압에서 이산화탄소를 포집할수 있는 고체 흡수제를 이용할 경우 이산화탄소 포집 치 저장 추가에 따른 시스템 효율 저하를 최소화할 수 있다. 고체 $CO_2$ 흡수제는 서로 연결된 두 개의 유동층 반응기를 순환하면서 흡수탑에서는 합성가스 중의 $CO_2$를 흡수하고 재생탑에서는 고온의 수증기와 접촉하여 흡수된 $CO_2$를 다시 배출함으로써 재생된다. 따라서 건식 재생 $CO_2$ 흡수제는 유동층 공정에 응용가능한 물성과 함께 높은 $CO_2$ 흡수능과 빠른 반응성이 요구된다. 본 연구에서는 유동층 공정에 적합한 물성을 가진 연소전 $CO_2$ 포집용 고체 흡수제를 분무건조법으로 제조하였으며, 모사 합성가스를 이용하여 열중량분석기와 기포유동층반응기를 이용하여 $200^{\circ}C$ 흡수, $400^{\circ}C$ 재생, 압력 20 bar 조건으로 반응성을 측정하였다. 개발된 고체 $CO_2$ 흡수제는 열중량분석기에서는 반응 후 10-13 wt%의 무게증가를 나타내었고 기포유동층반응기에서는 8-10 wt%의 $CO_2$ 흡수능을 보여주었다. 특히 수증기의 함량이 10% 이상에서 높은 흡수능을 나타내어 수증기가 반응에 크게 작용하고 있음을 알 수 있었다.