• Korean Chemical Engineering Research
• /
• 제47권6호
• /
• pp.795-800
• /
• 2009

본 연구는 Vortex tube 형 이산화탄소 흡수장치에서 연소배가스 중 $CO_2$ 흡수 특성을 고찰한 것이다. 연소배가스로는 석탄(유연탄)을 연료로 하는 증기발생량 12 ton/hr 규모의 순환유동층 연소보일러에서 발생한 것을 이용하였으며 이산화탄소농도는 11~13 vol% 내외이다. 흡수 용액은 MEA 20 wt%를 기준으로 AMP, HMDA, 강염기계 KOH를 혼합하였다. 본 연구의 목적은 $CO_2$ 흡수장치를 Scrubbing 방식보다 소형화하고, 흡수용액을 절감하는 것이다. 흡수장치는 연소배가스 유량 $20Nm^3/hr$를 처리할 수 있는 직경 17 mm, 길이 250 mm의 Vortex tube 형을 사용하였다. 연소배가스와 흡수용액의 혼합 분무를 통한 $CO_2$ 제거율을 측정하였다. 실험조건은 흡수용액 농도(20~50 wt%), 흡수용액 유량(1.0, $3.0{\ell}/min$)과 연소배가스 유량($6{\sim}15Nm^3/hr$)을 변화시켰다. 결과적으로, MEA에 HMDA를 혼합한 흡수용액의 $CO_2$ 제거율이 가장 우수(약 43% 제거율)하였으며, Vortex tube 장치에서 고속유동의 기 액 접촉효과 및 기 액 분리 특성을 이용하여 $CO_2$ 흡수가 가능하였다. 그러나 $CO_2$ 흡수 효율 향상을 위한 추가적인 공정개발이 요구된다.

• Nuclear Engineering and Technology
• /
• 제52권7호
• /
• pp.1396-1408
• /
• 2020

Filtered containment venting system (FCVS) is one of the severe accident mitigation systems designed to release containment pressurization to maintain its integrity. The thermal-hydraulic behaviors in FCVSs are important since they affect the operation characteristics of the FCVS. In this study, a representative FCVS was modeled by RELAP5/Mod3.3 code, and the Station BlackOut (SBO) was chosen as an accident scenario. The thermal-hydraulic behaviors of an FCVS during long-term operation with two venting strategies (open-and-close strategy, open-and-non-close strategy) and the sensitivity analysis of important parameters were investigated. The results show that the FCVS can operate up to 250 h with a periodic open-and-close strategy during an SBO. Under the combined effects of steam condensation and water evaporation, the solution inventory in the FCVS increases during the venting phase and decreases during the intermission phase, showing a periodic pattern. Under this condition, the appropriate initial water level is 3-4 m; however, it should be adjusted according to the environment temperature. The FCVS can accommodate a decay heat power of 150-260 kW and may need to feed water for a higher decay heat power or drain water for a lower decay heat power during the late phase. The FCVS can function within an opening pressure range from 450 kPa to 500 kPa and a closing pressure range between 250 kPa and 350 kPa. When the open-and-non-close strategy is adopted, the solution inventory increases quickly in the early venting phase due to steam condensation and then decreases gradually due to the evaporation of water; drying-up may occur in the late venting phase. Decreasing the venting pipe diameter and increasing the initial water level can mitigate the evaporation of the scrubbing solution. These results are expected to provide useful references for the design and engineering application of FCVSs.

• 공업화학
• /
• 제29권1호
• /
• pp.10-17
• /
• 2018

반도체 및 디스플레이 제조공정 중에 화학기상증착(CVD), 식각(etching), 세정(cleaning) 공정에서 배출되는 과불화합물(PFCs)를 포함한 폐 가스 처리를 위해서 POU (point of use) 가스 스크러버 시스템을 도입하여 사용하고 있다. 과불화합물은 지구온난화 지수(GWP, global warming potential)와 대기 중 자연분해되는 기간(lifetime)이 $CO_2$에 비해 수천 배 높은 온실가스로 분류되어 있으며, 과불화합물의 열분해를 위해서는 3,000 K 이상의 고온이 요구되는 것이 일반적이다. 이러한 특징 때문에 과불화합물을 효과적으로 제어하기 위한 방법으로 열플라즈마 기술을 도입하고자 하는 노력들이 진행되어 왔으며, POU 가스 스크러버 기술을 개발하여 산업적으로 이용하고자 하였다. 열플라즈마 기술은 플라즈마 토치 기술, 전원공급장치 기술 및 플라즈마 토치-전원공급장치 매칭 기술 최적화를 통해 안정적으로 플라즈마 발생원을 유지시키는 것이 중요하다. 또한, 과불화합물 고효율 처리를 위한 고온의 플라즈마와 폐 가스의 효과적인 혼합이 주요 기술요인으로 확인되었다. 본 논문에서는 반도체 및 디스플레이 공정 폐 가스 처리를 위한 후처리 공정에 대한 기술적 정보를 제공함과 동시에 POU 플라즈마 가스 스크러버에 대한 기술개발 동향을 파악함으로써 향후 연구개발이 요구되는 핵심사항에 대해 논의하고자 한다.

• 한국환경보건학회지
• /
• 제20권1호
• /
• pp.62-67
• /
• 1994

ZnO-$Fe_2O_3$ 복합금속 산화물 흡착제가 황화수소 제거능이나 황화된 흡착제의 산화적 재생반응에 미치는 영향을 고찰하였다. Zinc ferrite 흡착제가 가장 높은 황화수소 제거능을 나타내었고 혼합한 $Fe_2O_3$ 흡착제는 황화반응 도중 H$_2$S의 생성을 촉진시킴을 알 수 있었다. 또한 황화반응의 결과로 생성되는 금속황화물들이 H$_2$S 열분해의 촉매로 작용하였으며 H$_2$는 $Fe_2O_3$의 함량이 증가할수록 더 많이 발생하였다. 산화적 재생반응의 결과로부터 ZnS를 제외하고 $Fe_2O_3$를 혼합한 흡착제는 모두 잘 재생됨을 알 수 있었다. 또한 산화적 재생반응 도중 생성될 수 있다고 보고된 zinc sulfate는 생성되지 않았다. 그리고 SO$_2$ 발생 곡선의 형태나 완전재생에 소요되는 시간을 기준으로 판단해 볼 때 $Fe_2O_3$의 혼합량의 변화는 산화적 재생반응에 별다른 영향을 미치지 않음을 알 수 있었다.

• 자원리싸이클링
• /
• 제15권5호
• /
• pp.3-10
• /
• 2006

자동차 폐촉매의 침출액으로부터 백금족 금속의 분리를 위하여 용매추출에 대한 기초연구가 수행되었다. 추출제로 tri-n-butyl phosphate (TBP), tri-n-octylamine (TOA) 그리고 di-n-hexyl sulfide (DHS)를 등유에 희석하여 사용하였다. 추출제의 종류 및 농도가 백금, 팔라듐 그리고 로듐의 추출거동에 미치는 영향을 조사하였다. 또한 세륨, 납, 철, 마그네슘 그리고 알루미늄 등 침출액에 존재하는 주요 금속불순물의 추출거동도 함께 조사하였다. TBP는 백금과 팔라듐, 그리고 TOA는 백금, 팔라듐, 로듐을 동시에 추출하였다. DHS 추출제인 SFI-6에 의한 용매추출 시 백금이 팔라듐과 함께 유기상으로 추출되었으나, SFI-6R은 팔라듐만 선택적으로 추출하였다. SFI-6R은 SFI-6에 비하여 팔라듐에 대한 선택성이 우수하였으나 추출속도가 느렸다. 추출제의 종류에 따라 백금족 금속과 함께 추출되는 금속불순물들이 달라지며 세정 또는 탈거공정에서 이들을 제거하여야 한다. 자동차 폐촉매의 침출액으로부터 백금, 팔라듐 그리고 로듐을 분리하기 위하여 먼저 DHS 추출제인 SFI-6R를 사용하여 팔라듐을 분리한 다음 TBP 또는 TOA으로 백금을 추출하여 로듐과 분리하는 공정이 적절한 것으로 나타났다.

• 자원리싸이클링
• /
• 제25권2호
• /
• pp.33-41
• /
• 2016

망간단괴 매트상 모의 침출용액에서 구리 용매추출과 수산화 침전법에 의해 구리와 철이 제거 된 용액(Co 1.91 g/L, Ni 14.65 g/L)으로부터 용매추출-전해채취 연속공정을 통해 코발트를 분리, 회수를 위한 규모확대 실험(망간단괴 기준 380 kg/day)을 수행하였다. 용매추출의 경우 추출제로는 NaOH로 45% 비누화 된 0.22 M Cyanex 272, 세정용액은 코발트 2 g/L(pH : 3.0), 탈거용액은 코발트 전해폐액(Co 36.0 g/L, $Na_2SO_4\;70g/L$, pH : 1.5)을 사용하였으며, 탈거된 유기상은 산과 증류수의 세척 공정을 통해 재사용하였다. 추출단, 세정단 그리고 탈거단의 O/A 비는 각각 1/1.5, 10/1 그리고 1.5/1 이었으며, 산세척과 수세척단의 O/A 비는 각각 1/1, 6/1이었다. 용매추출공정의 코발트의 추출율과 탈거율은 각각 99.8%와 99.88%이었으며 탈거액의 코발트와 니켈의 농도는 각각 40.27 g/L, 4 ppm이었다. 전해액의 pH 조절을 위해 전해폐액 순환 방식을 도입한 전해채취공정은 $0.563A/dm^2$의 전류밀도에서 67.0%의 전류효율을 나타내었으며, 99.963% 순도의 금속 코발트를 얻었다.

• Journal of Pharmaceutical Investigation
• /
• 제38권1호
• /
• pp.31-38
• /
• 2008

The objective of this work is to study transdermal delivery of levodopa using iontophoresis and evaluate various factors which affect the transdermal transport. Levodopa is unstable in aqueous solution, and, in order to establish a stable condition for levodopa for the duration of experiment, we investigated the stability of levodopa in aqueous solutions of different pHs with/without the addition of dextrose or the application of current. Using stable aqueous solution, we have studied the effect of pH, polarity and penetration enhancer (ethanol) on transdermal flux and compared the results. We also investigated the iontophoretic flux from hydroxypropyl cellulose (HPC) hydrogel. In vitro flux study was performed at $33^{\circ}C$, using side-by-side diffusion cell. Full thickness hairless mouse skin and rat skin were used for this work. Current densities applied were 0.4 or $0.6mA/cm^2$ and current was off after 6 hour application. Stability study showed that levodopa solution with a pH 2.5 or 4.5 maintained the initial concentration of levodopa for 24 hours with the addition of 5% dextrose. However, at pH 9.5, levodopa was unstable and 30 to 40% of levodopa degraded within 24 hours, even with the addition of 5% dextrose. Hydrogel swollen with dextrose added levodopa solution maintained about 97% of the initial concentration of levodopa for 13 days, when stored in $4^{\circ}C$. The application of current did not affect the stability of levodopa in hydrogel. Flux study from levodopa solution with pH 2.5 showed that cathodal delivery of levodopa was higher than passive or anodal delivery. When the pH of the donor solution was 4.5, anodal delivery of levodopa was higher than passive or cathodal delivery. These results seem to indicate that electroosmosis plays more dominant role than electrorepulsion in the flux of levodopa at pH 2.5, and the reverse situation applies for pH 4.5. The passive flux was unexpectedly high for the ionized levodopa. Similar to the results from aqueous solution, cumulative amount of levodopa transported trom HPC hydrogel by cathodal delivery was significantly higher than passive or anodal delivery. The treatment of 70% ethanol cotton ball by scrubbing increased passive, anodal and cathodal flux, with the largest increase for anodal flux. These results indicate that iontophoretic delivery of zwitterion such as levodopa is much complicated than that can be expected from small ionic molecules with single charge. The results also indicate that the balance between electroosmosis and electrorepulsion plays a very important role in the transport through skin.

• 청정기술
• /
• 제26권2호
• /
• pp.116-121
• /
• 2020

본 연구에서는 유가금속 회수를 한 전기차 폐배터리 부산물의 재활용에 관하여 연구하였다. 폐배터리 부산물에는 희토류들이 남아있으나, 부산물의 형태로는 소재로서의 가치가 없기에 정제과정을 거쳐 희토류 산화물로 회수하였다. 희토류침전분말 형태의 부산물을 30% 수산화나트륨을 이용하여 가공이 편한 수산화물로 변환한 뒤, 옥살산의 용해도 차이를 이용하여 남아 있는 불순물을 정제한 뒤, D2EHPA (Di-(2-ethylhexyl) phosphoric acid)를 사용하여 이트륨을 분리하였다. 과망가니즈산 칼륨을 이용하여 세륨을 분리 후, PC88A (2-ethylhexylphosphonic acid mono-2-ethylhexyl ester)를 사용하여 란타넘과 네오디뮴을 분리하였다. 그 후 800 ℃의 온도에서 소성하여 란타넘, 네오디뮴 산화물로 재생하는 방법을 확인하였다.

• KEPCO Journal on Electric Power and Energy
• /
• 제2권2호
• /
• pp.143-165
• /
• 2016

COP21에서 채택된 파리협정에서 명시한 지구 대기온도 $2^{\circ}C$ 이하 상승억제 목표를 달성하기 위해서는 현재 각 당사국이 제출한 감축 목표치로만은 부족한 상황이다. 이에 따라 향후 감축목표를 상향하기 위한 작업이 이루어질 것이다. $CO_2$ 배출량을 줄이기 위한 여러 수단 중 이산화탄소 포집 및 저장(CCS: Carbon Capture and Storage)은 필수 옵션으로 현재 전세계에서 대규모 실증이 진행되고 있다. 실증 단계에 있는 1세대 기술의 경우 높은 포집비용 및 발전원가 상승으로 정책적 뒷받침 없이는 시장보급이 어려운 실정이다. 이에 비용을 저감하기 위한 2세대, 3세대 혁신 포집기술들이 개발되고 있으며 2세대 기술들은 파일럿 규모로, 3세대 기술들은 벤치규모로 연구되고 있다. 본 리뷰 논문에서는 전세계 대규모 CCS 실증 사업 현황을 살펴보고, 2세대, 3세대 포집기술에 대해 연소전, 연소후, 신연소기술로 구분하고 습식 포집기술, 건식 포집기술, 분리막 기술, 산소연소기술의 세부 기술개발 내용에 대한 현재까지의 기술개발 결과를 요약정리하였다.

• 자원리싸이클링
• /
• 제14권6호
• /
• pp.28-36
• /
• 2005

황산을 사용하여 폐양극활물질, $LiCoO_{2}$로부터 코발트를 침출한 뒤 용매추출법으로 분리하여 회수하는 습식제련공정을 개발하였다. 최적침출조건은 황산농도 2.0 M, 과산화수소수 첨가량 5 $vol.\%$, 침출온도 $75^{\circ}C$, 침출시간 30 min., 초기정액농도 100 g/L 이었으며, 코발트와 리튬의 침출율은 각각 $93\%$와 $94.5\%$이었다. 초기 pH 5.0, 유기상과 수용액상의 상비 1.6 : 1, 추출단수 1단의 조건에서 1.5 M Cyanex 272를 추출제로 사용하여 44.72 g/L 코발트와 5.43 g/L 리튬을 함유하는 황산침출액으로부터 $85\%$의 코발트를 추출하였다. 추출잔액에 남아있는 코발트는 Na-Cyanex 272농도 0.5M, 초기 pH 5.0, 유기상과 수용액상의 상비 1:1의 조건에서 완전히 추출되었다. 폐 $LiCoO_{2}$의 황산침출-Na-Cyanex 272에 의한 코발트의 용매추출-탄산소다용액에 의한 리튬의 세정-황산용액에 의한 코발트의 탈거 등 일련의 습식제련공정을 이용하여 폐$LiCoO_{2}$로부터 순도 $99.99\%$이상의 황산코발트용액을 회수할 수 있었다.