• 제목/요약/키워드: nonlinear isotherm

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Sensitivity Analysis of Amino Acids in Simulated Moving Bed Chromatography

  • Lee, Ju-Weon;Lee, Chong-Ho;Koo, Yoon-Mo
    • Biotechnology and Bioprocess Engineering:BBE
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    • 제11권2호
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    • pp.110-115
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    • 2006
  • We conducted a sensitivity analysis of the simulated moving bed (SMB) chromatography with the case model of the separation of two amino acids phenylalanine and tryptophan. We consider a four-zone SMB chromatography where the triangle theory is used to determine the operating conditions. Competitive Langmuir isotherm model was used to determine the adsorption isotherm. The finite difference method is used to solve nonlinear partial differential equation (PDE) systems numerically. We examined the effects of alterations in the operating conditions(feed-extract, feed-raffinate, eluent-extract, eluent-raffinate, recycle, and switching time) and the adsorption isotherm parameters (Langmuir isotherm parameters a and b) on SMB efficiency. The variation range of operating conditions and Langmuir isotherm a was between -50 and 50% of original value and the variation range of the Langmuir isotherm b was between $2.25^{-5}$ and $2.25^5$ times of original value.

A simple and rapid approach to modeling chromium breakthrough in fixed bed adsorber

  • Chu, Khim Hoong
    • Advances in environmental research
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    • 제7권1호
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    • pp.29-37
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    • 2018
  • A simple mathematical model for predicting fixed bed adsorption dynamics is described. The model is characterized by a linear adsorption isotherm and a linear driving force expression for mass transfer. Its analytic solution can be approximated with an algebraic equation in closed form which is easily evaluated by spreadsheet computation. To demonstrate one application of the fixed bed model, a previously published adsorption system is used as a case study in this work. The adsorption system examined here describes chromium breakthrough in a fixed bed adsorber packed with imidazole functionalized adsorbent particles and is characterized by a nonlinear adsorption isotherm. However, the equilibrium behavior of the fixed bed adsorber is in essence governed by a linear adsorption isotherm due to the use of a low influent chromium concentration. It is shown that chromium breakthrough is predicted reasonably well by the fixed bed model. The model's parameters can be easily extracted from independent batch experiments. The proposed modeling approach is very simple and rapid, and only Excel is used for computation.

2'-deoxyribonucleosides의 단일 및 다성분계의 비선형 흡착평형식 (Nonlinear Adsorption Isotherm of Single and Multi-Components of 2'-Deoxyribonucleosides)

  • 김룡매;한순구;최대기;노경호
    • Korean Chemical Engineering Research
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    • 제43권2호
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    • pp.230-235
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    • 2005
  • 2'-deoxyribonucleosides중에서 dUrd(2'-deoxyuridine), dGuo(2'-deoxyguanosine), dAdo(2'-deoxyadenosine)의 단일 및 다성분계의 흡착평형식을 동적방법으로 구하기 위해 물과 메탄올(90/10, vol%)을 이동상으로 하는 역상 액체 크로마토그래피를 사용하였다. 시료의 주입부피가 증가함에 따라서 체류시간이 짧아지고 피크가 삼각형 모양을 보여서, Langmuir 흡착평형식으로 가정하였다. PIM (pulsed-input method)에 의해서 Langmuir 흡착평형식의 매개변수를 구하고, 경쟁적인 다성분계의 흡착평형식을 사용하였다. 체류시간이 짧은 dUrd와 dGuo의 경우에서는 단일 및 다성분계에서 실험값과 계산값이 잘 일치하였지만, 가장 늦게 용출되는 dAdo에서는 비이상 비선형적인 특성으로 인해서 약간의 오차가 있었다.

활성탄에 대한 수소화 메탄의 흡착특성 (Adsorption Characteristic of Hydrogen and Methane on Activated Carbon)

  • 김은철;최대기;노경호
    • 한국수소및신에너지학회논문집
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    • 제16권4호
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    • pp.307-314
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    • 2005
  • In this work, a static volumetric method was experimentally implemented to measure the adsorption isotherm of hydrogen and methane by the activated carbon. The equilibrium data of stationary phase and mobile phase were correlated into the Langmuir, Freundlich, Langmuir-Freundlich, and Toth isotherms, respectively. In addition, the comparison between prediction and experimental data was made. By a nonlinear regression analysis, the experimental parameters in the equilibrium isotherms were estimated and compared. Then, the linear and quadratic equations for pressure and temperature to adsorption amounts were expressed. The adsorption amounts were increased with the pressure increase and the temperature decrease.

NAPL-물 계면에서 Langmuir형 흡착특성을 보이는 계면추적자(CPC)의 다공성 균질매질내 유동특성 (Transport behavior of a surfactant tracer(CPC) with Langmuir type adsorption isotherm on NAPL-water interface in a homogeneous porous medium)

  • 김헌기;문희수;이상훈
    • 한국지하수토양환경학회지:지하수토양환경
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    • 제6권2호
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    • pp.3-13
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    • 2001
  • 피흡착체에 대하여 곡선형 흡착등온곡선을 가지는 흡착체가 토양내 수용액상에서 이동할 때 직선형 흡착등온곡선을 가지는 흡착체와 다른 유동특성을 보인다는 사실은 널리 알려져 있다. 그러나 실험적으로 이와 같은 특성이 정밀하게 연구된 바는 그리 많지 않으며 특히 NAPLS(Non-Aqueous Phase Liquids)로서 오염된 지역의 NAPLs의 양과 미시적인 분포를 알아내기 위하여 사용되는 수리지질학적 추적자 기법에 대하여는 거의 실험된 바가 없다. 본 연구는 NAPL과 수용액간의 비계면적을 측정하기 위하여 사용되는 양이온계 계면활성제 (계면추적자), cetylpyridinium chloride (CPC)가 미세한 유리구슬로 충진된 스테인레스 컬럼내부를 통과하며 보이는 파과특성을 분석하였다. 유리구슬의 평균직경은 110$\mu\textrm{m}$였으며, 구슬의 표면은 n-decane의 얇은 막으로서 도포되어 있다. CPC는 유동하며 n-decane과 수용액의 계면에 흡착하게 되며, 실험결과 전형적인 Langmuir type의 흡착 특성을 보이는 것으로 나타났다. 앞부분과 뒷부분의 파과곡선은 각기 현저히 다른 양상을 보이며 이는 흡착등온곡선의 비직선적인 성격때문인 것으로 풀이된다. 또한 CPC의 지체상수는 CPC의 농도와 밀접한 함수관계가 있는 것으로 풀이된다. 또한 CPC의 지체상수는 CPC의 농도와 밀접한 함수관계가 있는 것으로 밝혀졌다. 컬럼에 투입되는 CPC가 pulse input일 때의 지체상수는 pulse input의 파과곡선상 나타나는 최대농도를 input농도로서 사용한 step input시의 지체상수와 일치하였다. 이 결과는 수리지질학적 특성치를 알아내기 위하여 최근 들어 활발히 개발되고 있는 추적자 기법을 적용하는데 있어서 일반적으로 통용되는 가정을 실험적으로 증명하였다는 데 그 의의가 있다.

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LANGMUIR-BLODGETT 박막 증착장치 제작 및 전반사감쇠법에 의한 Phenylhydrazone (Construction of Langmuir trough and optical properties of phenylhydrazone dye LANGMUIR-BLODGETT films by attenuated total reflection)

  • 고해석
    • 한국광학회:학술대회논문집
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    • 한국광학회 1990년도 제5회 파동 및 레이저 학술발표회 5th Conference on Waves and lasers 논문집 - 한국광학회
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    • pp.193-198
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    • 1990
  • We constructed Langmuir trough for the ultra-thin films (from a few tens {{{{ ANGSTROM }}) of nonlinear optical organic materials. Surface pressure - area isotherm for the tetracosanoic acid which is a fatty acids, was recorded and Langmuir -Blodgett films was deposited using it. The homogenity was investigated using scanning electron microscopy (SEM).

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Adsorption of methyl orange from aqueous solution on anion exchange membranes: Adsorption kinetics and equilibrium

  • Khan, Muhammad Imran;Wu, Liang;Mondal, Abhishek N.;Yao, Zilu;Ge, Liang;Xu, Tongwen
    • Membrane and Water Treatment
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    • 제7권1호
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    • pp.23-38
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    • 2016
  • Batch adsorption of methyl orange (MO) from aqueous solution using three kinds of anion exchange membranes BI, BIII and DF-120B having different ion exchange capacities (IECs) and water uptakes ($W_R$) was investigated at room temperature. The FTIR spectra of anion exchange membranes was analysed before and after the adsorption of MO dye to investigate the intractions between dye molecules and anion exchange membranes. The effect of various parameters such as contact time, initial dye concentration and molarity of NaCl on the adsorption capacity was studied. The adsorption capacity found to be increased with contact time and initial dye concentration but decreased with ionic strength. The adsorption of MO on BI, BIII and DF-120B followed pseudo-first-order kinetics and the nonlinear forms of Freundlich and Langmuir were used to predict the isotherm parameters. This study demonstrates that anion exchange membranes could be used as useful adsorbents for removal of MO dye from wastewater.

고시리카제올라이트, 거대망상수지 및 입상활성탄에 의한 아민류의 액상흡착평형 (Liquid Phase Adsorption Equilibria of Amines onto High Silica Zeolite, Macroreticular Resin and Granular Activated Carbon)

  • 이성식;김형준;유명호
    • 공업화학
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    • 제9권5호
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    • pp.661-666
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    • 1998
  • 고시리카제올라이트 (HSZ), 거대망상수지입자(MR) 및 입상활성탄(GAC)에 의한 수용액중의 12가지 아민유도체의 평형흡착 실험 데이터와 Freundlich, Langmuir, Toth, Redlich-Peterson 식의 인자들을 각각 구하였다. 아민류의 흡착특징에 있어서는 고시리카제올라이트는 unfavourable, 입상활성탄은 favourable로 비선형이나, 거대망상수지흡착제는 선형관계의 특성을 나타내며, 변수가 2개인 Freundlich 식과 3개인 Redlich-Peterson 흡착등온식에 잘 일치하였다. HSZ, MR, GAC에 의한 아민류의 흡착능은 방향족>1급아민>2급아민 순이었으며, Freundlich상수 k와 n의 곱인 (k n)값은 HSZ와 MR 및 GAC에서 아민류의 끓는 점 $T_B$, 몰부피 $V_m$, 그리고 해리상수 $pK_a$에 비례하여 증가하였다.

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Azobenzene 유도체 LB막의 광학적 특성 및 비선형 광학 효과 (Nonlinear Optical Effect and Optical Properties of Azobenzene Derivative LB Lilm)

  • 신동명;최강훈;강도열;정치섭
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 1994년도 추계학술대회 논문집 학회본부
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    • pp.225-227
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    • 1994
  • The second-order nonlinear optical effect, especially the second harmonic generation, in Langmuir-Blodgett(LB) films have get much attention over the past few years. For second harmonic generation(SHG) of the ultrathin organic films, the multilayer structure of the film should have the noncentrosymmetric arrangements of molecules. The Langmuir-Blodgett technique can result in the production of thin films of precisely controlled dimensions and structure. In this paper, n-octadecyl 4-(4'-nitrophenylazo)-1-naphthyl ether, ONNE(azohenzene derivative), was synthesized and the optical properties of ONNE was studied. Nonccntrosymmctric Z-type LB films of ONNE were prepared and SHG intensity of the film were measured. The structural characteristics of floating monolayer(L film) and LB film of ONNE were discussed with $\pi$-A isotherm. UV-visible absorption spectroscopy and spectroscopic ellipsometry. The polarized UV-visible absorption spectroscopy and SHO intensity suggest the molecular orientation in LB film.

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고순도 수소제조를 위한 PSA 공정에서 활성탄 충전길이 효과 (Effects of activated carbon packing length in PSA process for production of high-purity hydrogen)

  • 백은규;최민호;서성섭
    • 청정기술
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    • 제7권2호
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    • pp.127-132
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    • 2001
  • 수소 등 다성분 혼합가스로부터 고순도의 수소를 얻기 위한 PSA 조업에 있어서 흡착탑 내 활성탄 층 충전길이의 효과를 연구하였다. 기-고상 간 물질전달은 LDF 식을 사용하였고 각 조성물질의 비선형 흡착등온선으로 변형 Langmuir 식을 사용하였다. 각각 다른 흡착성능을 가진 활성탄과 제올라이트 2개의 흡착제를 한 개의 흡착탑 내에 연속 충전시킨 결과 제품의 순도와 회수율 면에서 흡착제의 충전길이 비가 매우 중요하였다. 120 cm인 흡착탑 내 최적의 활성탄 층 길이는 $CO_2$ 농도가 최종 제거되는 부위로 결정되는데 이 때 제품의 최고 순도를 나타내는 지점이 65cm였다.

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