• 제목/요약/키워드: alkali catalyst

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산화철 폐촉매로부터 수상 자성유체 제조방법 (Preparation of Water-based Magnetic Fluids with Spent Iron Oxide Catalyst)

  • 이효숙;소혜평;김종오
    • 한국자기학회지
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    • 제15권1호
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    • pp.37-41
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    • 2005
  • 70% 이사의 결정질 마그키타이트를 함유한 산화철 폐촉매를 Attritor에서 미립화하고 계면활성제 종류별로 마그네타이트 미립자를 피복하여 물에 분산하므로 수상 자성유체를 제조하였다. Attritor를 사용하여 볼 : 시료 : 물의 중량비가 최적조건인 2000 : 100 : 100에서 60시간 동안 산화철 폐촉매를 미립화하고, 여기에 계면활성제 oleic acid 20 ml를 넣고 한시간 동안 가열한 후 물에 분산하므로 자화값이 22emu/g인 수상 자성유체를 제조하였다.

바이오매스 타르 수증기 개질에서의 석탄회재 촉매 효과 (Effect of Coal Ash as A Catalyst in Biomass Tar Steam Reforming)

  • 장진영;오건웅;라호원;서명원;문태영;문지홍;이재구;윤상준
    • 한국수소및신에너지학회논문집
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    • 제28권4호
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    • pp.323-330
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    • 2017
  • Ash remaining after coal combustion was used as a catalyst support for tar steam reforming with various proportions of $Al_2O_3$ added for higher reforming efficiency. At a constant Ni content of 12 wt%, a coal ash and $Al_2O_3$ were mixed at a ratio of 5:5, 7:3, 9:1. As a result, the catalytic activity for toluene steam reforming was improved by adding $Al_2O_3$ at $500-600^{\circ}C$. The catalysts with ratio 7:3 and 5:5 reached toluene conversion of 100% above $700^{\circ}C$. When comparing the catalysts in which the coal ash and $Al_2O_3$ mixed at a ratio of 5:5 and 7:3 with the Ni/Al catalyst, it was concluded that this coal ash catalyst has efficient catalytic performance.

화학적 방법에 의한 가황 EPDM 고무의 탈황처리 (Devulcanization of Vulcanized EPDM Rubber by a Chemical Method)

  • 문재호;김양수
    • Elastomers and Composites
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    • 제35권4호
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    • pp.288-295
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    • 2000
  • 가황 EPDM(ethylene-propylene-diene terpolymer) 고무를 화학적 탈황처리 방법을 통하여 가교 밀도를 감소시키고자 시도하였다. 화학적 탈황처리를 위하여 상이동 촉매(phase transfer catalyst), 알카리 금속인 sodium, triphenylphosphine 등을 탈황 조제로 사용하였으며 또한 2-butanol을 탈황반응의 반응용매로 사용한 경우에 대한 탈황처리 효과도 아울러 조사하였다. 4급 암모니움염 형태의 상이동 촉매를 탈황반응에 이용할 경우 촉매의 분자량에 따른 변화 그리고 bromide(Br) 음이온 대비 chloride(Cl)음이온 사용에 따른 변화 등을 비교하였다. Sodium(Na)을 탈황반응에 투여할 경우 Na의 사용량, 반응온도, 반응시간 그리고 반응 분위기로 이용된 수소가스의 압력 등 반응변수에 따른 탈황효과를 살펴보았다. 가교밀도를 정량적으로 나타내는 수치인 $M_c$값(가교점 사이의 수평균 분자량)을 평형팽윤법을 이용하여 실험적으로 결정하였고 가황 EPDM 고무시료의 탈황효과 분석은 탈황 전과 탈황 후 시료에 대한 $M_c$ 값을 비교함으로써 수행되었다.

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Process optimization for biodiesel production from indigenous non-edible Prunus armeniaca oil

  • Singh, Deepak;Kumar, Veerendra;Sandhu, S.S.;Sarma, A.K.
    • Advances in Energy Research
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    • 제4권3호
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    • pp.189-202
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    • 2016
  • This work emphasized optimum production of biodiesel using non-edible Prunus armeniaca (Bitter Apricot) oil via transesterification collected from the high altitude areas of Himachal Pradesh, India. In this study the author produced biodiesel through the process of transesterification by using an alkali catalyst with alcohol (methanol and ethanol), under the varying molar ratio (1:6, 1:9, 1:12), variable catalyst percentage (1% and 2%) and temperature ($70^{\circ}C$, $75^{\circ}C$, $80^{\circ}C$, $85^{\circ}C$). Furthermore, a few strong base catalysts were used that includes sodium hydroxide, potassium hydroxide, sodium metal and freshly prepared sodium methoxide. After screening the catalyst, response surface methodology (RSM) in connection with the central composite design (CCD) was used to statistically evaluate and optimize the biodiesel production operation using NaOH as catalyst. It was found that the production of biodiesel achieved an optimum level biodiesel yield with 97.30% FAME conversion under the following reaction conditions: 1) Methanol/oil molar ratio: 1:6, 2) Reaction time: 3h, 3) Catalyst amount: NaOH 2 wt. %, and 4) Reaction temperature: $85^{\circ}C$. The experimental results showed that the optimum production and conversion of biodiesel through the process of transesterification could be achieved under an optimal set of reaction conditions. The biodiesel obtained showed appropriate fuel properties as specified in ASTM, BIS and En- standards.

Alkali Metal Ion Catalysis in Nucleophilic Substitution Reactions of 5-Nitro-8-quinolyl Benzoate with Alkali Metal Ethoxides in Anhydrous Ethanol: Unusually High Na+ Ion Selectivity

  • Um, Ik-Hwan;Lee, Seung-Eun;Hong, Yeon-Ju;Park, Jee-Eun
    • Bulletin of the Korean Chemical Society
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    • 제29권1호
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    • pp.117-121
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    • 2008
  • Pseudo-first-order rate constants (kobsd) have been measured spectrophotometrically for nucleophilic substitution reactions of 5-nitro-8-quinolyl benzoate (5) with alkali metal ethoxides, EtO?M+ (M+ = Li+, Na+ and K+) in anhydrous ethanol (EtOH) at 25.0 0.1 C. The plots of kobsd vs. [EtO?M+] exhibit upward curvatures, while the corresponding plots for the reactions of 5 with EtO?Na+ and EtO?K+ in the presence of complexing agents, 15-crown-5-ether and 18-crown-6-ether are linear with rate retardation. The reactions of 5 with EtO?Na+ and EtO?Li+ result in significant rate enhancements on additions of Na+ClO4, indicating that the M+ ions behave as a catalyst. The dissociated EtO and ion-paired EtOM+ have been proposed to react with 5. The second-order rate constants for the reactions with EtO (kEtO) and EtOM+ (kEtOM+) have been calculated from ion-pairing treatments. The kEtO and kEtOM+ values decrease in the order kEtONa+ > kEtOK+ > kEtOLi+ > kEtO, indicating that ion-paired EtOM+ species are more reactive than the dissociated EtO ion, and Na+ ion exhibits the largest catalytic effect. The M+ ions in this study form stronger complex with the transition state than with the ground state. Coordination of the M+ ions with the O and N atoms in the leaving group of 5 has been suggested to be responsible for the catalytic effect shown by the alkali metal ions in this study.

질소산화물 제거용 상용 $V_2O_5-WO_3/TiO_2$ SCR 폐 촉매의 재생 효과 고찰 (A Study on the Regeneration Effects of Commercial $V_2O_5-WO_3/TiO_2$ SCR Catalyst for the Reduction of NOx)

  • 박해경
    • 대한환경공학회지
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    • 제27권8호
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    • pp.859-869
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    • 2005
  • 소각장 off gas에 장기간 노출이 되어 활성이 저하된 상용 $V_2O_5-WO_3/TiO_2$ aged 촉매를 물리화학적 방법으로 재생 처리를 수행한 후, 재생 처리에 따른 촉매의 물성 변화를 확인하고 이에 따른 촉매 활성변화를 고찰하였다. 촉매의 특성분석은 XRD(x-ray diffractometer), BET, POROSIMETER, EDX(energy dispersive x-ray spectrometer), ICP(inductively coupled plasma), TGA(thermogravimetric Analyze,), SEM(scanning electron microscopy)등을 이용하여 수행하였고 NOx 전환반응실험은 소각장 off gas를 모사하여 $NH_3$에 의한 SCR 반응을 통해 수행하였다. 본 연구에서 수행된 재생처리 방법 중, 열처리 방법으로 재생처리를 수행 할 경우 fresh 촉매환성의 95% 이상을 회복하였으며, 화학적 재생 처리 방법으로는 산성용액의 경우는 pH가 5인 용액으로 재생 처리된 촉매가, 염기성 용액의 경우는 pH가 12인 용액으로 재생 처리된 촉매가 fresh 촉매활성의 90% 이상의 촉매 활성을 회복 하였다. 촉매 특성 분석 결과, 상기와 같은 방법으로 재생 처리된 촉매의 경우 비표면적은 fresh 촉매의 $85{\sim}95%$ 수준으로 회복 되었으며, aged 촉매 표면에 축적되어 있던 촉매 비활성 물질로 잘 알려진 황(S)이나 칼슘(Ca)등은 최대 99%이상 제거 되었다. Aged 촉매 표면상의 인(P), 크롬(Cr), 아연(Zn) 등과 같은 중금속의 경우는 최대 95% 이상 제거 되었으나 납(Pb)의 경우는 제거율이 $10{\sim}30%$ 수준으로 매우 미흡한 것으로 나타났다.

목질(木質) 폐재(廢材)의 열(熱)-화학적(化學的) 방법에 의한 메틸알콜과 대체(代替)에너지 가스의 합성(合成)(I) - 알카리염(鹽)을 촉매로 사용한 톱밥, 볏집 그리고 왕겨의 열화학적(熱化學的) 분해(分解) - (Synthesis of Methyl Alcohol and Alternative Gases for Petroleum by Thermochemical Gasification of Waste Lignocellulosic Materials (I) - Thermochemical Conversion of Sawdust, Ricestraw and Ricehusk Using Alkali Salts as Catalyst -)

  • 이병근
    • Journal of the Korean Wood Science and Technology
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    • 제14권2호
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    • pp.21-28
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    • 1986
  • 목질물질(木質物質)인 톱밥, 볏짚 그리고 왕겨를 열분해(熱分解)하여 기상물질(氣相物質)을 합성(合成)하기 위해, 석영으로 설계 제작된 반응탑(反應塔)을 사용하였다. 최초의 반응온도 350$^{\circ}C$로부터 열분해(熱分解)와 gasification 반응(反應)이 완결된다고 예상되는 550$^{\circ}C$까지 가열하였다. 촉매가 반응온도에 어떤 영향을 미치는지 조사하기 위해 $K_2CO_3$$Na_2CO_3$를 촉매로 사용하였다. 합성(合成) gas chromatograph와 mass spectrometer에 의해 CO, $CO_2$, $CH_4$ 그리고 $CH_3CHO$등인 것으로 판명되었다. 합성(合成) gas의 수율(收率)과 조성(組成)은 반응온도(反應溫度)와 이 반응에 사용되는 촉매에 달려있지만, 톱밥을 시료(試料)로 반응온도 550$^{\circ}C$, $K_2CO_3$를 촉매로 사용한 반응(反應)에서 생성되는 gas 체적(體積)은 1,800$m{\ell}$/g 톱밥에 달한다.

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음이온교환막 수전해 촉매기술 동향 (Research Trend in Electrocatalysts for Anion Exchange Membrane Water Electrolysis)

  • 김지영;이기영
    • 전기화학회지
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    • 제25권2호
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    • pp.69-80
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    • 2022
  • 고순도 수소생산을 위한 음이온 교환막 수전해는 양성자 교환막 수전해 시스템에서 사용되는 기존 귀금속 촉매 대신 저렴한 비귀금속 기반 촉매를 사용하여 차세대 녹색 수소 생산 기술로 많은 관심을 받고 있다. 하지만 음이온 교환막 수전해 기술은 개발 초기 단계이기 때문에 음이온 교환막 수전해의 핵심 요소인 음이온 교환막, 이오노머, 전극지지체 및 촉매에 관한 연구 수행이 필요하다. 그 중, 현재 촉매 분야에서 진행되고 있는 연구들은 기개발된 알칼리용 반쪽전지 촉매를 음이온 교환막 시스템에 적용하는 방향의 연구가 진행되고 있으며 적용된 촉매는 낮은 활성도와 내구성의 문제점을 가진다. 이에 본 총설은 알칼리성 매질에서 비귀금속 기반 촉매를 사용하여 산소발생반응 및 수소발생반응을 촉진시킨 촉매 합성 기술을 제시하였다.

우드칩을 연료로 하는 열병합발전소의 회분 퇴적 및 설비 고장 원인 분석 (Investigating the Cause of Ash Deposition and Equipment Failure in Wood Chip-Fueled Cogeneration Plant)

  • 송민지;김우철;김희산;김정구;이수열
    • Corrosion Science and Technology
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    • 제22권3호
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    • pp.187-192
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    • 2023
  • The use of biomass is increasing as a response to the convention on climate change. In Korea, a method applied to replace fossil fuels is using wood chips in a cogeneration plant. To remove air pollutants generated by burning wood chips, a selective denitrification facility (Selective catalytic reduction, SCR) is installed downstream. However, problems such as ash deposition and descaling of the equipment surface have been reported. The cause is thought to be unreacted ammonia slip caused by ammonia ions injected into the reducing agent and metal corrosion caused by an acidic environment. Element analysis confirmed that ash contained alkali metals and sulfur that could cause catalyst poisoning, leading to an increase in the size of ash particle and deposition. Measurement of the size of ash deposited inside the facility confirmed that the size of ash deposited on the catalyst was approximately three times larger than the size of generally formed ash. Therefore, it was concluded that a reduction in pore area of the catalyst by ash deposition on the surface of the catalyst could lead to a problem of increasing differential pressure in a denitrification facility.

Application of Enzymatic Hydrolysis for the Yield Optimization in Froth-Flotation of ONP

  • Ryu, Jeong-Yong;Song, Bong-Keun;Song, Jae-Kwang
    • 한국펄프종이공학회:학술대회논문집
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    • 한국펄프종이공학회 2006년도 PAN PACIFIC CONFERENCE vol.1
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    • pp.129-136
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    • 2006
  • Although cleaner and cheaper deinking of ONP could be performed at the neutral or low alkaline condition excessive loss from froth-flotation is unavoidable and so reduction of alkali or caustic soda dosage sacrifices recycling yield. Now the new trade-off regarding alkali dosage versus flotation yield is urgently required in order to set the optimized neutral or low alkaline deinking process of ONP. Lipase from Thermomyces Lanuginosus has an effect on desizing and deacetylation reaction and it could be applied to the stock of pre flotation secondary stage in order to reduce the flotation reject without the sacrifice of optical properties of flotation accepts. Instead of inorganic base, lipase could be applied as a biochemical catalyst for the selective modification of valuable hydrophobic particles in deinking stock, for example cellulose fines and inorganic fillers covered by hydrophobic additives or contaminants. When the enzymatic hydrolysis of ester bond could be made on the surface of hydrophobic particulates, unwanted float of fine particles could be prevented. Now the enhancement of flotation selectivity or the modification of the hydrophobicity of deinking stock is expected to be promoted by the enzymatic pre treatment. And the reduction of recycling cost with the saves of raw material, recovered paper would be possible as a result.

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