• 한국응용과학기술학회지
• /
• 제31권3호
• /
• pp.394-401
• /
• 2014

In order to minimize a building energy consumption with ventilation, a development of smart ventilation system is very important. In this study, a dry adsorbent that is main element of smart ventilation system was developed for removing indoor $CO_2$, and evaluate the adsorption performance. Specific surface area, pore characteristic and crystal structure of the modified sorbent was measured to analyze physical properties. From this analysis, it was found that the developed absorbent has a low specific surface area, due to mesopores of substrate was filled with metal contained raw material. Additionally, through analysis of the adsorption properties, the developed adsorbent was shown a adsorption form of mesopore (type IV), which means adsorption amount was rapidly increased at the part of high-pressure. Order to applying for the field, chamber test was performed. Continuous column tests (2,500 ppm) and batch chamber tests ($4m^3$, 5,000 ppm) showed $CO_2$ removal efficiency of 95% and 88% within 1 hour, respectively.

• 공업화학
• /
• 제19권6호
• /
• pp.645-651
• /
• 2008

본 연구에서는 30, 40, 50 wt% MDEA (N-methyldiethanolamine) 수용액을 이용하여 0~50 bar, $40{\sim}80^{\circ}C$의 조업조건에서 이산화탄소 흡수평형실험을 수행하여 연소전 이산화탄소 포집에 적용 가능한 고압조건에 대한 정보를 알고자 하였다. 또한 MDEA의 반응 속도를 증가시키기 위하여 piperazine 5.0~10.0 wt%를 첨가한 후 이산화탄소 흡수실험을 수행하였다. 그 결과 수용액 상 MDEA의 농도, 반응 온도가 증가함에 따라 평형 압력이 증가하였으며 반응온도가 높을수록 흡수속도가 증가하였다. Piperazine을 첨가한 MDEA 수용액은 MDEA 40 wt% 단독 흡수제에 비해 초기 반응에서 2.5배에 가까운 반응속도와 16% 가량 증대된 흡수능을 보였다.

• Korean Chemical Engineering Research
• /
• 제50권6호
• /
• pp.1002-1007
• /
• 2012

에너지 수요의 지속적인 증가는 화석 연료의 사용을 통해 상당한 부분이 충족되고 있으며 이로 인한 이산화탄소의 배출은 지구온난화의 주요 원인으로 인식되고 있다. 대규모 발생원으로부터 이산화탄소를 포집하기 위한 방안의 하나로 흡수 공정이 적용되고 있으며, 흡수제의 흡수 및 재생으로 구성된 연속 순환 공정 특성상 흡수제의 특성뿐만 아니라 흡수 재생 운전 조건은 전체 공정 성능에 매우 중요한 부분을 차지한다. 이러한 최적의 운전 조건은 실제로 운전되고 있는 공정에서 찾아내는 것이 최선이라 할 수 있으나, 이를 위해 실제 상용 공정의 운전 변수를 임의로 변경하는 것은 공정 안정성 측면에서 현실적으로 불가능한 경우가 많다. 따라서 본 논문에서는 이러한 현실적인 제약을 극복하고자 흡수제의 기-액 상평형에 대한 이론적인 접근법을 적용하였다. 12 wt% $NH_3$ 수용액을 이용한 $CO_2$ 흡수 공정에서 최적 흡수 재생 조건 파악에 적용된 이론적인 접근법을 20 wt% Monoethanl amine (MEA) 수용액에 적용하여 흡수제의 최적 재생 조건을 예측하였다. 12 wt% $NH_3$ 수용액을 $CO_2$ 흡수 재생 공정에 사용할 경우, 재생 공정으로 공급하는 흡수액의 $CO_2$ 부하(loading)를 0.4 이하로 유지하는 것이 필요한 반면, 20 wt% MEA 수용액을 사용하는 경우에는 재생 공정으로 공급되는 흡수액의 $CO_2$ 부하에 대한 제한이 필요 없음을 알 수 있었다. 최적 재생 온도는 이론적 접근법을 이용해서 재생 공정으로 공급되는 흡수액의 $CO_2$ 부하에 따라 결정할 수 있으며, 재생된 흡수액의 $CO_2$ 부하는 흡수 공정에서 필요한 $CO_2$ 흡수량에 따라 결정되고 이를 기준으로 최적 재생 온도에 해당하는 열원의 공급량을 결정할 수 있게 된다. 12 wt% $NH_3$ 수용액을 이용한 실험실 규모의 연속 $CO_2$ 흡수 재생 실험에서 최적 재생 조건을 비교적 정확하게 예측할 수 있었던 이론적 접근법을 20 wt% MEA 수용액에 적용하여 최적 재생 조건 예측에 적용할 수 있음을 확인하였고, 실제 화학흡수제를 이용한 $CO_2$의 흡수 재생 공정의 설계 및 운전에 사용할 수 있는 가능성을 확인하였다.

• 한국응용과학기술학회지
• /
• 제30권4호
• /
• pp.770-778
• /
• 2013

In this study, a liquid carbonation method was applied for producing precipitate calcium carbonate by liquid-liquid reaction. We recycled the recycling water of ready-mixed concrete, one of construction waste for use source of carbonate ion. A supernatant separated from the recycling water of ready-mixed concrete, as a result of ICP analysis of a cation, $Ca^{2+}$ was contained up to 1100 ppm. We used MEA as a $CO_2$ absorbent for the liquid carbonation. A precipitate $CaCO_3$ was produced at more than MEA 20 wt%. The precipitate $CaCO_3$ as a final product was separated and dried. The result of XRD was confirmed the generation of $CaCO_3$ to calcite structure.

• 멤브레인
• /
• 제5권1호
• /
• pp.35-43
• /
• 1995

이산화탄소를 포함하는 기체혼합물의 분리를 위해 액체막을 기반으로 하여 관련된 많은 연구가 시도되어 왔다. 폐가스로부터 이산화탄소를 분리하기 위해 본 연구에서는, 흡수제(absorbent)가 흡수(absoption)모듈과 전공조작식 탈착(desorption)모듈간을 계속 순환하는, 보다 개선된 형식의 순환식 중공사 막흡수기(circulatory HFMA)를 새로이 구성하고 분리성능에 관한 기초적인 해석을 하였다. 기-액 물질전달 모델식에 수치해를 적용하여 중공사 막 내부에서의 액상에 대한 농도분포를 정량적으로 예측하였고, 순환하는 흡수제의 유속에 따른 투과플럭스와 선택도의 변화거동을 살펴보았다. $CO_{2}/N_{2}$ 원료혼합기체와 흡수제로서 반응이 없는 순수(pure water)에 대해 계산을 수행하였다. 결과로 흡수제의 유량이 증가함에 따라 투과플럭스는 증가하는 반면에 종전 방식에 비해 졸은 값을 나타낸 선택도의 경우는 점차 감소하였다. 한편 투과플럭스는 진공조작변수인 탈착모듈에서의 기상압력($p_{4}$)에 크게 좌우됨을 보았다. 기존의 평판형 막모듈과의 비교로부터 예상했던 바와 같이 본 연구에서의 중공사 막모듈이 우수한 투과율을 나타냄을 확인할 수 있었다. Circulatory HFMA의 실제 설계를 위한 기초해석이 본 연구가 갖는 의의이다.

• 한국물환경학회지
• /
• 제32권1호
• /
• pp.46-51
• /
• 2016

In this study, we synthesized a combination of graphene oxide (GO) and titanium dioxide (TiO₂) and confirm that GO can be used for CO₂ photoreduction. TiO₂ exhibited highly efficient combination with other conventional electric charges generated by these paration phenomenon for suppression of hole-electron recombination. This improved the efficiency of CO₂ photoreduction. The synthetic form of GO-TiO₂ used in this study was agraphene sheet surrounded by TiO₂ powder. Efficiency and stability were enhanced by combination of GO and TiO₂. In a CO₂ photoreduction experiment, the highest CO conversion rate was 0.652 μmol/g·h in GO10-TiO₂ (2.3-fold that of pure TiO₂) and the highest CH₄ production rate was 0.037 μmol/g·h in GO0.1-TiO₂ (2.4-fold that of pure TiO₂). GO enhances photocatalytic efficiency by functioning as a support and absorbent, and enabling charge separation. With increasing GO concentration, the CH₄ level decreases to~45% due to decreased transfer of electrons. In this study, TiO₂ together with GO yielded a different result than the normal doping effect and selective CO₂ photoreduction.

• 한국식품과학회지
• /
• 제34권6호
• /
• pp.1036-1042
• /
• 2002

'남고' 품종의 국내산 청매실을 $30\;{\mu}m$ 두께의 LDPE 필름 봉투에 넣고 탄산가스 흡착제로서 $Ca(OH)_2$, 에틸렌 흡착제로서 $KMnO_4$와 이들의 혼합 가스흡착제를 첨가하여 밀봉한 후 $25^{\circ}C$에 저장하면서 일반성분 및 호흡특성 변화를 관찰하였다. 저장중 적정 산도와 가용성 고형분은 감소하고 pH는 증가하여 숙성중 변화와 반대되는 경향을 보였으며, 청매실의 황화와 과육 연화에 의한 품질저하는 에틸렌 흡착제를 사용함으로써 현저히 억제되어 상온에서도 10일간 선도유지 효과를 확인할 수 있었다. 또한 에틸렌 흡착제를 첨가한 경우는 상온저장 10일 후에도 생리장해가 거의 발생되지 않았으며 호흡률의 변화도 거의 관찰되지 않았다. 청매실을 상온 유동할 때 적정 투과성의 플라스틱 필름에 밀봉포장하고 일정량의 에틸렌 흡착제를 사용함으로써 포장내부의 기체조성을 $CO_2$ 농도 7-8%, $O_2$ 농도 2-3%로 유지할 경우 안정적인 호흡패턴으로 생리적 장해를 억제하여 청매실의 신선도를 유지하는데 뚜렷한 효과가 있음을 확인할 수 있었다.

• 에너지공학
• /
• 제14권4호
• /
• pp.219-225
• /
• 2005

지구온난화의 주원인인 이산화탄소를 배가스에서 제거하는데 있어 화학적 흡수법은 다년간 광범위하게 응용되어오고 있으며, 주로 MEA(monoethanolamine), AMF(2-amino-2-methyl-1-propanol), MDEA(N-methyldiethanolamine)와 같은 알칸올아민계열의 물질들이 흡수제로 사용되고 있다. 본 연구에서는 환형아민계열의 Piperazine, Piperidine, Cyclohexylamine을 앞서 언급한 물질들을 대체할 새로운 흡수제 후보로 선정하여, 상용화된 MEA를 대상으로 용해도($CO_2$ loading)와 흡수능(loading capacity) 및 반응속도를 비교하였는데, Piperazine이 최적의 흡수제임을 알 수 있었다. 실험은 질량 기준으로 5, 10, $15\%$ 농도, 30, 40, $50^{\circ}C$ 온도에서 수행하였고, 재적정법으로 반응 종료 후 액체 시료 내 이산화탄소의 용해도를 분석하였으며 가스 크로마토그래프 분석을 통해 반응속도를 비교할 수 있었다.

• 한국건설순환자원학회논문집
• /
• 제11권3호
• /
• pp.260-266
• /
• 2023

최근 세계적으로 이산화탄소(CO₂)의 과도한 배출로 기후변화가 야기되며 CO₂를 제거하고 활용하는 기술이 활발히 연구되고 있다. 본 연구에서는 철도의 선로에서 발생하는 콘크리트 철도 침목 폐기물을 CO₂ 흡수 소재의 활용 가능성을 평가하고 CO₂ 흡수 반응 전/후의 물리화학적 성질 분석을 통해 CO₂ 제거 메커니즘을 연구하였다. 콘크리트 철도 침목 폐기물은 대부분 Si(26.60 %)로 이루어져 있고 Ca 함유량이 9.82 %로 포틀랜드 시멘트, 일반 콘크리트 폐기물 시료와 비교하였을 때 가장 적음에도 불구하고 함유량의 98 %가 CO₂ 포집 반응에 참여하여 CO₂ 포집 소재로의 우수한 활용 가능성을 입증하였다. TGA와 XRD 분석을 통해 콘크리트 철도 침목 폐기물 기반 CO₂ 포집 소재가 함유하고 있는 Ca가 CO₂ 기체와의 반응을 통해 CaCO₃로 전환되는 탄산화 반응이 CO₂ 제거의 주요 메커니즘임을 확인하였다. 또한 SEM 분석 결과 CO₂ 포집 반응 이후에 0.1 ㎛ 이하 크기의 CaCO₃ 입자가 다량 형성되었으며, 이는 CO₂ 포집 소재 내부에 거대기공을 메조기공으로 변환시켜 포집 소재의 비표면적 증가를 야기하였다.

• Korean Chemical Engineering Research
• /
• 제48권1호
• /
• pp.1-9
• /
• 2010

이산화탄소($CO_2$)가 지구온난화의 주요 원인으로 밝혀지면서 $CO_2$를 분리, 회수, 저장하는 기술의 개발과 적용에 대한 관심이 높아지고 있다. 아민화합물은 대표적인 $CO_2$ 흡수제이지만 재생 시 많은 에너지가 필요하고 흡수제가 열분해되며 증발하여 소실되는 단점이 있다. 이러한 단점을 개선할 수 있는 흡수제로 이온성 액체가 개발되고 있다. 이온성 액체는 양이온, 음이온으로 구성된 염이지만 상온에서도 액체상태를 유지하는 물질로서, 높은 열적 안정성, 낮은 휘발성, 특정 기체에 대한 선택적 흡수능력 등의 특성을 보인다. 여기서는 $CO_2$ 흡수능력이 큰 것으로 보고된 이온성 액체들을 바탕으로 이온성 액체의 구조와 온도, 압력, 수분 등 $CO_2$ 흡수량에 영향을 미치는 요인들을 비교하고, $CO_2$ 분리제로서 이온성 액체의 활용 가능성을 알아보았다.