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연순화,장대규,이철경,Yeon, Sun-Hwa,Jang, Dae-Gyu,Lee, Cheol-Gyeong 한국재료학회 2001 한국재료학회지 Vol.11 No.3
The Self-propagating High-temperature Synthesis (SHS) for synthesizing ($Mo_{1-z}$ , $W_{z}$)$Si_2$was conducted experimentally with the mole fraction of Tungsten(W) from z=0.0 to z=0.5. The temperature profile was measured according to the reaction time through the thermocouple that was equipped into the center of these samples. When the reaction front is propagated around the thermocouple, the highest temperature appears and we regard this temperature as the adiabatic temperature. We found out by experimental results that the reaction velocity is in the range of 2.14~1.35mm/sec and the adiabatic temperature is in the range of 1883~1507K for the six samples. The reaction velocity and the adiabatic temperature were inclined to decrease with an increasing of the mole fraction of Tungsten (W). The SHS modeling is presented in order to predict the temperature profiles and these results are compared with the experimental results. It is predicted that in case of increasing the initial temperature of these six samples, the reaction temperature increased and that the sample of z=0.5 needs the preheating up to 800~900K in order to become reaction temperature 1900K. 자전고온합성반응법을 이용하여 이규화 몰리브덴-텅스텐($Mo_{1-z}$ , $W_{z}$)$Si_2$을 합성하였다. 조성 (z)을 변화시켜 성형한 원통형 시편에 합성반응 중 전달되는 온도변화를 예측하기 위하여 시편의 중앙에 열전대를 삽입하였다. 반응 선단면이 열전대를 통과할 때 가장 높은 반응온도를 보이고 이것을 단열반응 온도라 간주하였다. 따라서 본 연구에서는 이러한 온도변화를 예측하기 위하여 자전조온합성반응의 모델링을 계시하고자 하였으며, 실험을 통하여 측정한 반응온도 분포곡선의 거동을 비교하였다. 각각의 시료에 대한 실험결과 측정된 반응속도는 약 2.14~1.35mm/sec, 반응온도는 1883K~1507K의 간을 보였다. 두 항 모두 텅스텐의 함량이 증가함에 따라 감소하는 경향을 나타냈으며, 수치해석을 통하여 거의 유사한 반응온도를 얻었다. 시료의 초기온도를 증가시킬 경우 반응온도는 증가함이 예측되었고, z=0.5인 시료에 대하여 반응온도가 1900k 이상이 되기 위해서는 약 800K-900K의 예열이 필요하였다.
막 접촉기-탈거탑 복합 공정을 이용한 이산화탄소 분리회수
연순화,서봉국,박유인,이규호 한국화학공학회 2001 Korean Chemical Engineering Research(HWAHAK KONGHA Vol.39 No.6
중공사막 접촉기를 기존의 흡수장치에 흡수기로 도입하여 구축한 hybrid 시스템을 이용하여 이산화탄소의 분리·회수에 관한 연구를 수행하였다. 분리효율이 우수한 중공사막 접촉기를 개발하기 위해 다양한 구조적 특성을 가지는 PVDF, PTFE 및 PP 중공사막을 이용하여 혼합 기체 및 흡수제 유량 등의 운전조건에 따른 이산화탄소 제거효율 특성을 조사하였다. 그 결과 중공사막 접촉기가 기존의 충진 흡수탑에 비해 큰 기-액간의 접촉면적으로 인해 분리효율이 높았으며, 그 중에서도 PVDF 중공사 막이 안정된 기-액간의 계면을 유지함으로서 다른 중공사막에 비해 우수한 분리효율을 나타내었다. 또한, 흡수제의 종류(H_2O, K_2CO_3, MEA)에 따른 흡수성능을 조사하고, CO_2-MEA계에서 각 중공사막에 대한 물질전달 특성을 비교하였다. 이산화탄소 분리효율, 경제성, 물질전달 특성 등을 고려하면, MEA를 흡수제로 사용한 경우, PVDF 중공사막이 막 접촉기로서 가장 적합할 것으로 기대된다. Membrane contactor-stripper hybrid process was used to recover CO_2 from the flue gas. Porous PTFE, PVDF, PP hollow fiber modules were used as the membrane contactor. The CO_2 was removed by the porous polymeric hollow fiber membrane contactor using H_2O, K_2CO_3 or monoethanolamine(MEA) solution as the absorbent. Then, the CO_2 was recovered from the absorbent by the thermal stripping tower with steam. The membrane contactor increased the gas-liquid contactor area and mass transfer coefficient, and thus the hybrid process showed a higher CO_2 removal efficiency than the conventional absorption tower. PVDF module with smaller pore size showed the most stable gas-liquid interface and the highest removal efficiency among the hollow fiber membrane contactor modules. gas
이산화탄소 분리회수를 위한 막 접촉기-탈거탑 복합 공정
연순화,서봉국,박유인,이규호 한국공업화학회 2001 한국공업화학회 연구논문 초록집 Vol.2001 No.-
산업 공정으로부터 배출되는 대량의 이산화탄소는 지구 환경문제뿐만 아니라 자원, 에너지 재활용의 측면에서도 많은 관심의 대상이 되고있다. 배기가스 중의 이산화탄소를 분리 회수하는 방법으로는 아민계열의 흡수제를 이용하여 흡수탑에서 화학적으로 흡수제거하고, 탈거탑에서 steam에 의해 분리 회수하는 공정이 많이 사용되고 있다. 최근에는 기존 공정의 단점을 개선하고, 흡수시에 기체-액체간의 접촉면적을 증가시켜서 흡수효율을 향상시키기 위해 다공성 중공사 막 접촉기(membrane contactor)를 이용하는 연구도 활발히 진행되고 있다. 본 연구에서는 기존의 흡수-탈거탑 공정에서 흡수탑 대신에 중공사 PTFE(Polytetrafluoruethylene) 막 접촉기를 이용하는 복합 공정을 이용하여 이산화탄소의 분리 회수효율의 향상을 시도하였다. 흡수제(MEA, monoethanolamine) 및 기체 유량에 따른 이산화탄소 제거효율을 조사하여 최적 기-액 비를 결정하였고, 흡수 공정에서의 총괄 물질전달 계수를 계산하였다. 막 접촉기는 기체와 액체의 흐름을 각각 독립적으로 제어할 수 있었고, 다공성 중공사 막의 세공을 통해 기체-액체간의 접촉면적 및 물질전달 계수를 증가시켜, 이산화탄소 제거 효율을 향상시킬 수 있었다.
연순화,김기섭,최숙정,차종호,이흔 한국화학공학회 2007 화학공학의이론과응용 Vol.10 No.2
New ILs based on imidazolium and morphorinium cation were prepared. N-hyndroxyethyl- N-methyl-imidazolium([h-emim]+)/N-hydroxyethyl-N-methyl-morphorinium ([h-emMor] +) hexafluorophosphate ([PF6]-) / tetrafluorobarate ([BF4]-) were prepared by methathesis reaction from the corresponding chloride or bromide salts. The respective salts were characterized by 1H NMR, FAB mass spectra. The Br-, Cl-, and water contents were examined by ionic chromatography and Karl Fisher coulometry, respectively. Thermal stabilities and phase behaviors depending on temperature were determined by TGA and DSC analyses respectively. The suggested ILs exhibit high thermal stabilities and wide liquid range. The electrochemical characteristics were investigated by ionic conductivity and electrochemical window measurements. The conductivities of prepared salts appeared to be high, and also the cyclic voltammogram indicates an electrochemical window of ~5 V. In this study, we present a different effect of the hydroxy group on the cation compared to common alkyl chain.