• 제목/요약/키워드: equilibrium temperatures and pressures

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천연가스 고체화 수송을 위한 메탄 하이드레이트 충진율 증대에 대한 실험적 연구 (Experimental Investigation on the Enhancement of Methane Hydrate Formation in the Solid Transportation of Natural Gas)

  • 김남진;정재성;김종보
    • 설비공학논문집
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    • 제14권10호
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    • pp.863-870
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    • 2002
  • Fossil fuels have been depleted gradually and new energy resource which can solve this shortage is needed now. Methane hydrate, non-polluting new energy resource, satisfies this requirement and considered the precious resource prevent the global warming. Fortunately, there are abundant resources of methane hydrate distribute in the earth widely, so developing the techniques that can use these gases effectively is fully valuable. the work presented here is to develop the skill which can transport and store methane hydrate. As a first step, the equilibrium point experiment has been carried out by increasing temperatures in the cell at fixed pressures. The influence of gas consumption rates under variable degree of subcooling, stirring and water injection has been investigated formation to find out kinetic characteristics of the hydrate. The results of present investigation show that the enhancements of the hydrate formation in terms of the gas/water ratio are closely related to operational pressure, temperature, degrees of subcooling, stirring rate, and water injection.

증착변수들이 SnO2 화학증착에 미치는 영향에 관한 연구 (The Effects of Deposition Variables on the Chemical Vapor Deposition of SnO2)

  • 김광호;천성순
    • 한국세라믹학회지
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    • 제24권6호
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    • pp.543-552
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    • 1987
  • The effects of deposition variables on SnO2 CVD were investigated for SnCl4+O2 reaction at 300∼700$^{\circ}C$, Psncl4=1${\times}$10-5∼1${\times}$10-3 atm, and Po2=5${\times}$10-4∼1 atm. A thermodynamic equilibrium study on Sn-Cl-O system has been performed with the computer calculation. The calculation indicates that major species participating the reaction in SnCl4 and not intermediate species, SnCl2. Good uniformity of the film thickness was obtained at the flow rate of 11cm/sec, which resulted from the stable gas flow in our cold wall reactor. The experimental results showed that apparent activation energy of the deposition was about 13.5Kcal/mole below the temperature of 500$^{\circ}C$ and the deposition mechanism was controlled by surface reation. The behavior of deposition rate on the reactant partial pressures could be explained with the Langmuri-Hinshelwood mechanism. X-ray study demonstrated that SnO2 film deposited at temperatures above 400$^{\circ}C$ were polycrystalline with tetragonal rutile structure and grew with (211) and (301) preferred orientations.

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DME가 메탄하이드레이트 상평형에 미치는 영향 (The Effect of DME on Phase Equilibria of Methane Hydrates)

  • 임계규;이광희
    • 한국수소및신에너지학회논문집
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    • 제23권6호
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    • pp.660-669
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    • 2012
  • Gas resources captured in the form of gas hydrates are an order of magnitude larger than the resources available from conventional resources. Focus of this research is to investigate the effect of DME on phase equilibria of methane hydrate, as well as the possibility of the use of the PRO/II computer simulation to estimate the phase equilibria. In systems containing water and a gaseous component like, for instance, methane, ethane, and propane, gas hydrates may occur, if conditions in terms of pressure and temperature are satisfied. Mixtures of gases, e.g. LPG or natural gas, are also able to form gas hydrates in the presence of water. The experiments presented here were performed at temperatures varying between 268.15K and 288.15K and at pressures varying between 1.88 MPa and 10.56 MPa. It was found that the phase equilibria of methane hydrate is influenced by the addition of DME to the system. The pressure for the equilibrium hydrate-liquid water-vapor (H - $L_w$ - V) in the system water + methane is reduced upon addition of DME. The phase equilibria of methane hydrate can be estimated by the PRO/II computer simulation, whereas those of methane hydrate containing DME or LPG can't be estimated properly.

이산화탄소와 에탄 이성분계의 기액 상평형 연구 (A Study on the Vapor-Liquid Equilibria for the Binary Sustem of Carbon Dioxide and Ethane)

  • 김동선;조정호
    • 한국가스학회지
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    • 제14권5호
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    • pp.32-37
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    • 2010
  • 본 연구에서는 이산화탄소와 에탄 이성분계에 대해서 여러 등온 조건하에서 기액 상평형을 PRO/II with PROVISION (PRO/II) 전산 모사기에 내장되어 있는 Peng-Robinson (PR) 상태방정식의 이성분계 상호작용 매개변수를 이용하여 추산하였다. 또한, 이산화탄소와 에탄 이성분계의 각각의 등온 기액 상평형에 대해서 기포점 압력의 편차의 제곱에 대한 합산값을 목적함수로 하여 PR 상태방정식의 이성분계 상호작용 매개변수를 회귀분석을 통하여 새로 결정하였다. 기존의 PRO/II에 내장되어 있는 이성분계 상호작용 매개변수를 사용한 것과 새로 결정한 매개변수를 사용하여 기포점 압력의 편차의 절대값에 대한 평균값을 각각 비교하였다. 본 연구에서 새로 결정한 매개변수를 이용하여 추산한 결과가 기존의 PRO/II에 내장되어 있는 매개변수를 이용하여 추산한 결과보다 우수함을 알 수 있었다.

수소제조를 위한 DME 수증기 개질반응의 열역학적 특성 (Thermodynamic Analysis of DME Steam Reforming for Hydrogen Production)

  • 박찬현;김경숙;전진우;조성열;이용걸
    • 공업화학
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    • 제20권2호
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    • pp.186-190
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    • 2009
  • 본 연구는 수소제조를 위한 디메틸에테르 수증기 개질반응에 대한 열역학적 특성 분석을 목적으로 한다. 이를 위하여 온도(300~1500 K), 반응물 조성비(Steam/Carbon ratio = 1~7), 압력(1, 5, 10 기압) 등의 다양한 반응조건을 변화시키면서 열역학적 평형조성 및 효율 등을 조사하였다. 주어진 조건하에서 흡열반응인 개질반응과 발열반응인 수성가스 전환반응 및 메탄화반응간 경쟁특성을 확인하였으며, 반응온도 400 K를 지나면서 수소발생이 관찰되어 550 K를 지나면서 급격한 발생량의 증가를 확인하였다. 반응물 가운데 수증기의 비율을 증가시킬 경우 수성가스 전환반응이 촉진되어 일산화탄소 저감 및 수소발생 증가 거동을 나타내었다. 결과적으로 열역학적 효율감소를 최소화 하면서 수소발생량을 극대화 할 수 있는 조건은 반응온도 900 K 및 수증기 대 탄소간 비율이 3.0 이내의 범위에 해당하는 것으로 판단된다.

남한의 알카리 현무암에 분포하는 맨틀포획암의 암석화학적 연구: 상부맨틀포획암의 암석화학적 연구: 상부맨틀의 온도 및 압력 추정 (Petorshemical Study on the Mantle Xwnoliths in alkli basalts from S. Korea: P-T Regime of Upper Mantle)

  • 이한영
    • 암석학회지
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    • 제4권2호
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    • pp.104-123
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    • 1995
  • 간성, 보온, 백령도의 알카리 현무암에 나타나는 맨틀포획암들은 감람석-사방휘석-단사휘석-스피넬의 구성광물로 이루어진 스피넬-러어조라이트이다. 스피넬은 갈색, 타형으로 감람석, 휘석 결정사이를 채우는 간극상으로 나타나며, 감람석과 휘석들은 킹크밴딩을 나타내며 삼증점이 결정경계선에 잘나타난다. 일정한 방향의 배열성은 없으며 거정질의 프로토그래뉴라 및 등립질의 광물조직을 보인다. 감람석의 Fo성분은 89.0-90.2로 입자의 중심부와 외연부 사이에서 매우 균질하며 CaO는 매우 낮은 0.03-0.12 wt%를 보인다. 사방휘석의 En조성범위는 89.0-90.0 인 엔스타이트로 $Al_2O_3$ 함량은 4-5wt%이다. 단사휘석은 En성분이 47.2-49.1인 다옵사이드이며 $Al_2O_3$ 함량은 보은이 높은 7.42-7.64wt% 백령도가 낮은 4.70-4.91wt%로 지역적인 차이를 보인다. 스피넬의 Mg값은 75.1-81.9이며 Cr수치는 8.5-12.6의 값을 보이며 AI성분이 증가할수록 Cr성분이 감소하는 뚜렷한 음의 경향을 보인다. 포획암들의 평현온도 및 압력을 구하기 위해 휘석-지질온도계 (Wood and Banno, 1973; Wells, 1977; Mercier, 1980; Sachtleben and Seck, 1981; Bertrand and Mercier, 1985; Brey amd Kohler, 1990)와 AI 용해도를 이용한 지질압력계 (Mercier, 1980; Lane and Ganguly. 1980)를 이용하였다. Mercier(1980)와 Sachtleben and Seck(1981)의 지질온도계가 합당한 값을 보이며 이들 둘의 평균값인 평형온도는 970-$1020^{\circ}C$이며 Mercier(1980)의 AI-등성분선에 Fe의 영향틀포획암의 평형온도, 압력을 P-T space에 나타내 보면 남한의 상부맨틀 지온구배에 속하는 남아프리카(Lesotho) 및 남부 인도와는 뚜렷한 대조가 된다. 중국 동부와 남한의 스피넬-레졸라이트는 광물화학조성이 매우 유사한 초생적 특징을 가지고 있는 해양 지온구배를 나타내고 있으나, 남한에 비하여 중국은 결핍도가 심한 다양한 포획암들이 산출되는 것으로 보아 서로 다른 부분용융에 따른 상부맨틀의 결핍도는 국부적으로 다를 가능성이 있다.

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에틸렌글리콜의 수증기 개질반응을 이용한 수소제조에 대한 열역학적 평형 및 효율 분석 (Thermodynamic Equilibrium and Efficiency of Ethylene Glycol Steam Reforming for Hydrogen Production)

  • 김경숙;박찬현;전진우;조성열;이용걸
    • Korean Chemical Engineering Research
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    • 제47권2호
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    • pp.243-247
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    • 2009
  • 본 연구는 수소제조를 위한 에틸렌글리콜 수증기 개질반응에 대한 열역학적 특성 분석을 목적으로 한다. 이를 위하여 온도(300~1,600 K), 반응물 조성비(Steam/Carbon ratio=0.5~4.5), 압력(1~30 기압) 등의 다양한 반응조건을 변화시키면서 열역학적 평형조성 및 효율 등을 조사하였다. 주어진 조건하에서 흡열반응인 개질반응과 발열반응인 수성가스 전환반응 및 메탄화반응간 경쟁특성을 확인하였으며, 반응온도 400 K를 지나면서 수소발생이 관찰되어 500 K를 지나면서 급격한 발생량의 증가를 확인하였다. 반응물 가운데 수증기의 비율을 양론비(S/C=1.0) 이상으로 증가시킬 경우 수성가스 전환반응이 촉진되어 일산화탄소 저감 및 수소발생 증가 거동을 나타내었다. 결과적으로 열역학적 효율감소를 최소화 하면서 수소발생량을 극대화할 수 있는 조건은 반응온도 900 K 이상 및 수증기 대 탄소간 비율이 3.0 이내의 범위에 해당하는 것으로 판단된다.

Zeolite 5A에서의 H2/CO/CO2 단성분 및 혼합성분의 흡착평형 (Pure Gas Adsorption Equilibrium for H2/CO/CO2 and Their Binary Mixture on Zeolite 5A)

  • 안의섭;장성철;최도영;김성현;최대기
    • Korean Chemical Engineering Research
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    • 제44권5호
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    • pp.460-467
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    • 2006
  • Zeolite 5A 촉매에서 $H_2$, CO, $CO_2$에 대한 단성분 및 혼합성분의 흡착평형 실험을 정적부피법에 의해 수행하였다. 실험 데이타는 온도범위 293.15 K, 303.15 K, 313.15 K이고, 압력범위는 25 atm까지로 하여 얻었다. 각각의 파라미터들은 단성분 실험을 통해 얻었고, 이를 통해 혼합성분의 흡착 평형을 예측하였으며 실험값과 비교하였다. Zeolite 5A 에서의 $H_2/CO_2$, $CO/CO_2$ 혼합가스의 흡착평형 실험 결과는 Langmuir isotherm, Langmuir-Freundlich isotherm and Dual-Site Langmuir isotherm을 이용해 예측하였다. 그 결과 Dual-Site Langmuir isotherm모델이 가장 유사한 예측을 하는 것으로 나타났다.

동화-황학산광산의 동광화작용 (Copper Mineralization of the Donghwa and Hwanghagsan Mine)

  • 이현구;김상중;김문영
    • 자원환경지질
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    • 제31권1호
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    • pp.1-10
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    • 1998
  • Copper mineralization of the Donghwa and Hwanghagsan mines was deposited in hydrothermal quartz veins which filled fissures in Cretacous sedimentary rocks. Ore minerals are pyrite, sphalerite, chalcopyrite, bornite, galena, wittichenite and unidentified Cu-Bi-Pb-Sb-S mineral. On the basis of salinities and homogenization temperatures for fluid inclusions, the Donghwa deposit was deposited from $300^{\circ}C$ to $220^{\circ}C$ with 2.5 to 0.2 wt.% eq. NaCl, and the Hwanghagsan deposits was deposited from $300^{\circ}C$ to $160^{\circ}C$ with 4.0 to 0.0 wt.% eq. NaCl. Evidence of boiling suggests pressure of 170 to 60 bar, these pressures correspond to 1700 m to 600 m. The ${\delta}^{34}S_{H_2S}$ values of the Donghwa deposit (4.8~7.4%) are higher than those of the Hwanghagsan deposit (3.5~4.5%), sulfur isotope compositions indicate that ore fluids partially reacted with meteoric water and wall-rock. Equilibrium thermodynamic interpretation indicates that the temperature versus $fs_2$ of the Donghwa deposit (> $420^{\circ}C$, $10^{-3.2}atm$) is higher condition than that of the Hwanghagsan deposit (> $290^{\circ}C$, $10^{-7.0}atm$). K-Ar ages for biotite granite and quartz porphyry in the study area are 64.7 Ma, and 60.9 Ma, reapectively. Mineralization age using sericite in the Donghwa deposits is 59.8 Ma. Therfore, Copper mineralization in the study area was associated with acidic igneous activity such as biotite granite or quartz porphyry.

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Solid SCR용 암모니아 저장물질인 Calcium Ammine Chloride의 합성방법 및 물질분석 연구 (A Study on Synthetic Method and Material Analysis of Calcium Ammine Chloride as Ammonia Transport Materials for Solid SCR)

  • 신종국;윤천석;김홍석
    • 한국자동차공학회논문집
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    • 제23권2호
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    • pp.199-207
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    • 2015
  • Solid materials of ammonia sources with SCR have been considered for the application of lean NOx reduction in automobile industry, to overcome complex problems of liquid urea based SCR. These solid materials produce ammonia gas directly with proper heating and can be packaged by compact size, because of high volumetric ammonia density. Among ammonium salts and metal ammine chlorides, calcium ammine chloride was focused on this paper due to low decomposition temperature. In order to make calcium ammine chloride in lab-scale, simple reactor and glove box was designed and built with ammonium gas tank, regulator, and sensors. Basic test conditions of charging ammonia gas to anhydrous calcium chloride are chosen from equilibrium vapor pressure by Van't Hoff plot based on thermodynamic properties of materials. Synthetic method of calcium ammine chloride were studied for different durations, temperatures, and pressures with proper ammonia gas charged, as a respect of ammonia gas adsorption rate(%) from simple weight calculations which were confirmed by IC. Also, lab-made calcium ammine chloride were analyzed by TGA and DSC to clarify decomposition step in the equations of chemical reaction. To understand material characteristics for lab-made calcium ammine chloride, DA, XRD and FT-IR analysis were performed with published data of literature. From analytical results, water content in lab-made calcium ammine chloride can be discovered and new test procedures of water removal were proposed.