• Title, Summary, Keyword: $CO_2-O_2$ 혼합기체

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Combustion Kinetics of Pulverized Indian Coal-Char in Different CO2-O2 Mixture Isothermally (여러 CO2-O2 혼합기체에서 인도산 분말숯의 등온 연소반응)

  • Saravanan, V.;Shivakumar, R.;babu, P. Niruguna;Ramakrishna
    • Journal of the Korean Chemical Society
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    • v.53 no.6
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    • pp.635-639
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    • 2009
  • Experimental work was carried out to study the combustion kinetics of the Indian coal-char in the varying mixture of carbon dioxide-oxygen ($CO_2-O_2$). The coal sample was pulverized and sieved to less than 58 microns and charred using volatile furnace by passing the nitrogen gas. The experiments were carried out using the Thermo Gravimetric Analyzer (TGA-50) at CPRI, Bangalore, different proportions of ($CO_2-O_2$) gas was allowed in to the TGA-50 (80-20, 60-40, 40-60, 20-80) mole basis were used to study the combustion kinetics of coal Isothermally, kinetic parameters like Activation energy (E) and the pre-exponential factors (A) are calculated using the unification approach and modified Arrhenius equation.

개방계 측정시스템을 이용한 토마토 호흡속도의 자동측정

  • Lee, Hyun-Dong;Yoon, Hong-Sun;Lee, Won-Ok;Jung, Hoon;Cho, Kwang-Hwan
    • Proceedings of the Korean Society of Postharvest Science and Technology of Agricultural Products Conference
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    • pp.141-141
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    • 2003
  • 신선농산물의 호홉속도를 측정하는 방법 중 하나인 개방계(open system) 호흡속도 측정시스템은 소정의 농도로 조정된 혼합기체를 측정대상시료에 흘려 보내며 측정하는 방법이다. 개방계 측정법의 장점은 혼합 기체조성 영역에서 정확한 호흡속도를 얻을 수 있으며 방치시간이 필요 없으므로 반복 측정이 용이한 것 등이다. 그러나 개방계 측정법은 공급되는 혼합기체의 농도와 유속이 일정하여야 하며 연속으로 호흡속도 측정용 챔버의 혼합기체 공급측과 배기측에서 기체시료를 수집하여 매우 미세한 기체농도의 차이를 측정할 수 있어야 하고 기체 시료 수집에 상당한 주의가 요구된다. 이러한 문제를 개선하기 위하여 개방계 호흡속도 측정 시스템을 자동화하였다. 자동화된 호흡속도 측정 시스템은 혼합기체 발생장치, 온도조절이 가능한 기체기밀용 챔버와 G.C로 구성되어 있다. 환경기체조성을 위한 혼합기체발생장치는 $N_2$, $O_2$, $CO_2$ 압축 실린더에서 공급되는 기체를 압력 조절기를 통해서 일차압력을 조정하고 정밀 압력 조절기를 이용하여 0.1~0.2 kg/$\textrm{cm}^2$의 정압을 유지시켰다. 압력이 일정해진 기체는 metering valve를 이용하여 각 기체의 유량을 소정의 비율로 제어할 수 있도록 하였으며 각각의 기체는 gas mixed cell에서 실험 농도의 환경기체조성으로 혼합되어 항온기내의 호흡속도 측정 챔버($25^{\circ}C$)로 공급될 수 있도록 하였다. 호흡속도 측정용 챔버는 개스킷이 장착된 아크릴 재질이며 온도 조절이 가능한 항온기로 구성되어 있다. 호흡속도 측정용 챔버와 G.C간의 기체흐름은 three way solenoid valve에 의하여 제어되며 전원의 on/off에 따라 공급측의 가스와 배기측의 가스가 선택적으로 G.C에 공급될 수 있도록 구성하였다. 측정 대상 챔버의 기체는 제어된 유로를 따라 multi-position valve를 통과하여 G.C에서 분석되도록 하였다. 본 연구에서 개발된 개방계 호흡속도 자동 측정 시스템의 성능 실험에서 혼합기체발생장치에서 조제된 혼합 기체의 농도를 설정치와 비교한 결과 $O_2$$CO_2$의 농도에서 평균오차 0.2%로 정밀한 것으로 나타났으며 호흡속도 측정용 챔버의 혼합기체 공급측과 배기측의 가스 농도를 3회 반복 측정한 결과 재현성에서는 0.1%이하의 편차로 나타났다. 개방계 호흡속도 자동 측정 시스템을 이용하여 환경기체조성하에서 토마토의 호흡속도를 측정하는 실측 실험을 수행한 결과 2$0^{\circ}C$에서 12.7~42.1mg$CO_2$/kg.hr였으며 12$^{\circ}C$에서 2.5~8.2mg$CO_2$/kg.hr로 일반적으로 보고되고 있는 토마토 호흡속도와 일치하는 결과를 나타내었다.

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Gas Separation Properties of Poly(ethylene oxide) and Poly(ethylene-co-vinyl acetate) Blended Membranes (Poly(ethylene oxide)와 Poly(ethylene-co-vinyl acetate)의 혼합막에 대한 기체분리 특성)

  • Lee, Hyun Kyung;Kang, Min Ji
    • Membrane Journal
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    • v.27 no.2
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    • pp.147-153
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    • 2017
  • In this study, we investigated permeation properties of single gas ($N_2$, $O_2$, $CO_2$) through membranes composed of poly(ethylene oxide) (PEO) and poly(ethylene-co-vinyl acetate) (EVA) blend. The prepared membranes showed no new absorbance peaks, which indicate the physical blending of PEO and EVA by FT-IR analysis. SEM observation showed that the crystalline phase of PEO decreased with increasing EVA content in the PEO/EVA mixed matrix. DSC analysis showed that the crystallinity of the PEO/EVA blend membrane decreased with increasing EVA content. Gas permeation experiment was performed with various feed pressure (4~8 bar). The permeability increased in the following order: $N_2$ < $O_2$ < $CO_2$. The permeability of $CO_2$ in PEO/EVA blend membranes were increased with increasing feed pressure, However, the permeability of $N_2$ and $O_2$ were independent of feed pressure. On the other hand, the permeability of all the gases in PEO/EVA blend membranes increased with increasing amorphous EVA content in semi-crystalline PEO. In particular, the blend membrane with 40 wt% EVA showed $CO_2$ permeability of 64 Barrer and $CO_2/N_2$ ideal selectivity of 61.5. The high $CO_2$ permeability and $CO_2/N_2$ ideal selectivity are attributed to strong affinity between the polar ether groups of PEO or the polar ester groups of EVA and polar $CO_2$.

파일럿 시스템 규모의 환경기체조성용 가스 혼합기 개발

  • Lee, Hyun-Dong;Yoon, Hong-Sun;Lee, Won-Ok;Jung, Hoon
    • Proceedings of the Korean Society of Postharvest Science and Technology of Agricultural Products Conference
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    • pp.193-193
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    • 2003
  • 신선농산물의 환경기체조절 저장 연구 및 호흡속도 측정연구에 필요한 설비중의 하나가 기체 발생기, 기체 실린더 및 이를 제어할 수 있는 가스분석기 이다. 현재는 질소, 산소, 이산화탄소 실린더를 이용하여 기체를 공급하고 기체분석기에서 저장고내의 농도를 측정하여 소정의 기체조성으로 유지하는 방법을 많이 사용하고 있으나 고가의 기체분석기를 구비하고 있어야 하는 점과 각 기체 실린더의 유지비용이 발생하며 자동으로 제어하기 위해서는 고가의 설비가 필요한 단점이 있다. 본 연구에서는 가격이 저렴하면서 혼합기체를 안정적으로 공급할 수 있어 파일럿 시스템의 환경기체조절 저장연구에 사용될 수 있는 장치를 개발하였다. 환경기체조성을 위한 가스 혼합장치의 조작은 시판되는 $N_2$, $O_2$, $CO_2$압축 실린더 또는 질소 발생기 및 공기압축기와 연계하여 사용할 수 있도록 설계하였다. 개발된 혼합기의 작동원리는 압력 조절기를 통해서 일정압력 유지시킨 후 정밀 압력 조절기 (IR 2010, SMC Co., Japan)에서 정압을 유지하고 metering valve(SS-SS2, Swagelok Co., U.S.A)를 이용하여 각 기체의 유량을 소정의 비율로 제어할 수 있도록 하였다. 각각의 기체는 metering valve에서 조절된 유량의 비로 기체 혼합셀에서 섞이게되고 일정 농도의 혼합기체를 얻을 수 있게 된다. 가스혼합기의 성능실험을 위하여 압력을 조절하여 혼합가스의 유량을 조절하는 실험과 이에 따른 농도 재현성을 측정하였다. 정밀 압력 조절기의 설정압력을 0.04~0.16MPa까지 0.02MPa단위로 압력을 변화 시켜본 결과 발생되는 혼합기체의 유량은 35~175$m\ell$/min의 범위까지 유량을 자유롭게 조절 할 수 있었으며 발생기체의 농도는 압력에 따라 0.1~0.3%의 편차를 나타내었고 동일압력에서 시간 경과에 따른 재현성 측정 결과는 0.1% 수준으로 나타나 본 장치를 환경기체조절 저장챔버 또는 신선 농산물의 호흡속도 측정에 사용 할 수 있을 것으로 판단되었다.

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The Dry Etching Characteristics in Contact Process (접촉공정에서 건식각 특성)

  • Lee, Chang-Weon;Kim, Jae-Jeong;Kim, Dae-Su;Lee, Jong-Dae
    • Journal of the Korean Applied Science and Technology
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    • v.16 no.1
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    • pp.105-115
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    • 1999
  • P-type의 단결정 실리콘 위에 $1000{\AA}$의 열산화막을 성장시킨후 $5500{\AA}$의 다결정 실리콘으로 증착된 시료를 가지고 $HBr/Cl_2/He-O_2$ 혼합기체로 식각할 때 시료의 식각 특성에 관한 $H_2-O_2$ 기체함량. RF 전력, 압력에 대한 영향을 XPS(X-ray photoelectron Spectroscopy)와 SEM(Scanning Electron Microscopy)으로 조사하였다. $HBr/Cl_2/He-O_2$ 혼합기체로 식각되는 동안 형성된 다결정 실리콘 식각속도는 $H_2-O_2$ 함량 증가에 따라 증가하였으며 식각잔유물은 RF 전력과 압력변화에 의해 영향은 받지 않는 것으로 나타났으며, 다결정 실리콘 측벽에서의 증착속도는 낮은 RF전력과 높은 압력에서 높게 나타났다. 다결정 실리콘 식각 잔유물의 결합에너지는 안정한 $SiO_2$인 열산화막의 경우보다 높으므로 식각 잔유물은 $SiO_{\chi}({\chi}>2)$의 화합결합을 가지는 산화물과 같은 잔유물로 생각된다.

A study on permeation of $CO_2-N_2-O_2$ mixed gases through a NaY zeolite membrane under permeate evacuation mode (진공모드에서 NaY 제올라이트 막의 $CO_2-N_2-O_2$ 혼합기체의 투과거동 연구)

  • Jeong, Su Jung;Yeo, Jeong-Gu;Han, Moon Hee;Cho, Churl Hee
    • Membrane Journal
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    • v.23 no.5
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    • pp.352-359
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    • 2013
  • In the present study, $CO_2$ permeation through a hydrophilic NaY zeolite membrane was studied under permeate evacuation mode for $CO_2$ single gas, $CO_2-N_2$ and $CO_2-O_2$ binary mixtures, and $CO_2-N_2-O_2$ ternary mixture. It was reconfirmed that the $CO_2$ permeation was governed by surface diffusion and the $CO_2$ selectivity was induced from blocking effect of adsorbed $CO_2$ molecules. The $CO_2$ permeance measured in permeate evacuation mode was much lower than that done in He sweeping mode, but was comparable to that obtained under feed pressurization mode. The NaY zeolite membrane showed a considerable $CO_2$ separation for $14%CO_2-80%N_2-6%O_2$ mixture : $CO_2$ permeance was about $1{\times}10^{-7}mol/m^2secPa$ and $CO_2$ selectivity was more than 10. Therefore, it was concluded that NaY zeolite membrane was one of promising membranes for post-combustion CCS process.

Facilitated Oxygen Transport through a Polyethersulfone Membrane Containing Cobalt Tetraphenylporphyrin-Benzylimidazole (Cobalt Tetraphenylporphyrin-benzylimidazole을 포함한 산소 촉진수송막)

  • Lee, Seung Hwan;Park, Se Hyung;Park, Jung Hoon
    • Membrane Journal
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    • v.28 no.6
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    • pp.424-431
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    • 2018
  • The gas separation performance of a mixed membrane structure based on a mixture of polyethersulfone (PES) and cobalt tetraphenylporphyrin-benzylimidazole (CoTpp-BIm) as an oxygen carrier was investigated. The CoTpp-BIm mixed PES membrane had an asymmetric structure with a mixture of finger structure and sponge-like structure, and the upper surface was dense. The gas separation performance test was carried out using $94%\;N_2$ gas and $6%\;O_2$ mixed gas. Oxygen and nitrogen permeability coefficients were measured at ${\Delta}P$ ranging from 15 to 228 cmHg and the permeate side of the PES membrane was maintained at vacuum level. The oxygen permeability coefficient of CoTpp-BIm mixed PES membranes increased as supplied pressure was decreased. When the supply pressure was 15 cmHg, the gas permeability ($P_{O_2}$) was 6676 Barrer, the $O_2/N_2$ selectivity (${\alpha}$) was 6.1, and the promoting factor (F) was 2.39. Based on these results, it was confirmed that the addition of CoTpp-BIm to the PES film improved the oxygen separation characteristics.

Gas Separation Properties of Polyaniline/Polyimide Blend Membranes (Polyaniline/Polyimide 혼합막의 기체 분리 특성)

  • Lee, Ki-Seob;Kim, Jin-Hwan
    • Applied Chemistry for Engineering
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    • v.18 no.5
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    • pp.483-489
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    • 2007
  • Polyaniline (PANI)/Polyimide (PI) membranes were prepared and the effects of PANI contents and doping on the structural properties and gas separation properties were studied. The polyamic acid (PAA) solution was prepared by the polycondensation reaction of 4,4'-(hexafluoroisopropylidene) diphthalic anhydride (6FDA) and 4,4'-oxydianiline (ODA) in 1-methyl-2-pyrrolydinone (NMP) solvent. The PANI/PI blends were obtained by mixing PAA solution and PANI solution, and were doped with 1 M aqueous HCl solution for 24 h. The structural characterizations of the as-cast and doped membranes were examined by FT-IR, XRD, and TGA. The gas permeation experiments with $H_2$, $CO_2$, $O_2$, $N_2$, and $CH_4$ were carried out by variable pressure method at $30^{\circ}C$ and 5 atm. For all gases tested, the permeability coefficients of the blends decreased with increasing PANI content and the magnitude of permeability was in the order of $H_2$ > $CO_2$ > $O_2$ > $N_2$ > $CH_4$. The permeability for PANI/PI membranes decreased after the doping process while the permselectivity increased. For $H_2/CH_4$ separation, the doped PANI/PI (75/25) membrane has a permselectivity of 991.

A Study on the Separation of $CO_2$from Flue Gas by Chemical Absorption (화학흡수법에 의한 연소폐가스 중 지구온난화 가스 $CO_2$분리에 관한 연구)

  • 안성우;김영국;송호철;박진원
    • Journal of Energy Engineering
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    • v.6 no.2
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    • pp.203-211
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    • 1997
  • This study is on the separation of Global warming effect gas, CO$_2$by chemical absorption from mixture of CO$_2$-N$_2$which was modeled after flue gas of fire power plant. Investigation of optimum condition for absorbent was carried out by using sparged vessel apparatus. Through packed tower experiments, applicabilities of two absorption models were tested by comparing experimental results with theoretical values. Absorbent used in the experiments was Monoethanolamine (MEA) and gas mixture was made in the mole composition of 15% CO$_2$and 85% N$_2$. Through estimations of CO$_2$loading and CO$_2$removal efficiency, optimum concentration of absorbent was found in the range of 4-5 M. To find a rate of absorption, an enhancement factor was introduced. Values of rate of absorption were calculated by Film model and Higbie model, respectively. Higbie model showed good agreement with experimental results. Therefore, this models is considered to be applicable to the CO$_2$separation process for flue gas from fire power plant.

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폐슬러지를 이용한 SiC를 합성하기 위한 열역학적인 고찰

  • 최미령;김영철
    • Proceedings of the Korean Society Of Semiconductor Equipment Technology
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    • pp.18-19
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    • 2002
  • Si 웨이퍼제조 시 나오는 페슬러지에서 SiC 연마재와 절삭유를 분리해내면 Si 분말을 얻을 수 있다. 본 연구에서의 SiC는 폐슬러지 Si 분말에 C 분말을 혼합하여 제조할 수 있다. Si-C-O 3성분계는 Si, $SiO_2$, SiC, C 4개의 응축상과 CO, SiO, $CO_2$, $O_2$ 4개의 기체상이 가능하고 생성물들 간의 평형관계를 깁스 자유에너지에 의해 평형 반응식이 계산되어질 수 있다. 계산된 평형 반응식은 2개의 SiO, CO 분압이 각각 X, Y 좌표평면에 나타나는 상안정도를 그려볼 수 있다. 상안정도에서 자유도가 2인 경우는, $SiO_2$가 불안정하므로 SiC와 C가 공존하는 영역에서 온도를 독립 변수로 놓으면 나머지 독립 변수는 SiO 나 CO 기체 분압 둘 중 하나가 되어 하나의 직선으로 나타낼 수 있다. 직선을 경계로 각 응축상들의 안정영역을 하나의 좌표평면에 나타낸 후 온도에 따른 SiC의 안정영역을 알아본다.

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