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- 저자 : 한기보 (검색결과 219 건)
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인도네시아산 역청성 오일 포함 원료 적용 열분해반응시스템 스케일-업 운전특성 연구
한기보,장정희,곽연수,안민회,김성탁 한국공업화학회 2018 한국공업화학회 연구논문 초록집 Vol.2018 No.0
본 연구에서는 인도네시아산 역청성 오일 포함 원료로부터 연료로 활용할 수 있는 경질화된 탄화수소류 화합물을 제조하기 위하여 열분해공정/시스템이 적용되었으며, 실험실 규모의 연구결과를 바탕으로 설계된 스케일-업 열분해 시스템을 구축하여 시운전하여 열분해 오일을 제조하는 과정을 시연하고자 하였다. 상기 원료 내에 포함된 역청성 오일이 상 350 내지 400 그리고, 550 내지 650 °C 에 이르는 서로 다른 다구간 온도 영역에서 열분해 반응에 의해 생성되는 특성을 지니고 있어 상기 온도구간을 반응온도로 적용함과 동시에 공급속도 및 체류시간 등이 운전인자로 적용되었다.
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Mn계 기반 고체산 촉매에 다양한 첨가제에 따른 산점 특성 조사
한기보,장정희,최희영,한정식,정병훈 한국공업화학회 2015 한국공업화학회 연구논문 초록집 Vol.2015 No.0
본 연구에서는 Mn 성분으로 기반으로 하는 고체산 촉매에 대하여 다양한 첨가제들이 도입됨으로써 달라지는 산점 특성이 조사되었다. 첨가제로는 Pb, Ce, Bi, Ni,Cu 등의 성분들이 사용되었으며 기존 Mn 기반 촉매가 공침법 및 함침법으로 제조되는 과정에서 첨가됨으로써 산점 특성을 지니는 다양한 고체 산화물 형태의 촉매들이 제조되었다. 산점특성 조사를 위해 NH3 기체를 이용한 승온탈착법이 수행되 었으며, 이외에도 촉매를 구성하는 금속 성분들의 산화상태 및 결합에너지를 조사하기 위하여 XPS 분석 등이 수반되었다. 이외에도 표면 및 모폴로지 특성을 조사하기 위하여 SEM/EDX, 비표면적, 세공특성 등이 분석되어 산점 특성의 극대화하기 위한 방안을 마련하고자 하였다. 그리고 담체 사용 및 기질 사용여부에 따라 수행된 촉매성형에 따른 다양한 촉매 특성이 조사되었다.
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NO 부분산화를 위한 건식산화제 제조용 H₂O₂ 촉매분해공정에 대한 스케일-업 연구
한기보,장정희,최희영 한국공업화학회 2015 한국공업화학회 연구논문 초록집 Vol.2015 No.0
배가스 내 NO를 처리하는 기술로써 촉매환원법이 일반적으로 많이 쓰이나 공정온도가 비교적 높으며, NO 특성 상 결합에너지가 비교적 높아 쉽게 처리되지 않아 이러한 단점을 보완하기 위한 연구가 필요한 실정이다. 이러한 연구의 일환으로 NO를 비교적 처리하기 용이한 NO2 등으로 전환시킴으로써 촉매전환 또는 스크러빙 효과를 극대화시킬 수 있을 것이다. 이러한 NO에 대한 부분산화공정에 필요한 건식산화제를 제조하기 위한 방법으로써 H2O2 촉매분해가 제안될 수 있으며, 비교적 높은 반응성을 나타내는 H2O2에 대하여 산점 특성을 지니는 촉매를 도입하고자 한다. 이전 연구결과로써 이러한 고체산 촉매가 도입된 가운데 수행된 H2O2 촉매분해시스템에 대한 실험실 규모 연구 결과를 바탕으로 현장에 도입될 수 있는 규모의 건식산화제를 제조하기 위한 스케일-업에 대한 근거를 마련하고 이에 대한 타당성을 조사하고자 한다.
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인도네시아산 역청성 오일 포함 원료 적용 열분해 공정 후 얻어진 무기 부산물에 대한 물리화학적 성상 조사
한기보,장정희,안재환,곽현 한국공업화학회 2018 한국공업화학회 연구논문 초록집 Vol.2018 No.0
본 연구에서는 무기성분과 역청성 오일이 혼재된 인도네시아산 원료로부터 열분해 오일을 제조하는 과정인 열분해 공정 후 유기성분이 제외된 무기 부산물을 대상으로 다양한 물리화학적 성상이 조사되었다. 우선 인도네시아산 원료에 대하여 유기 및 무기 성분에 대한 조성 및 기타 기초성상을 조사한 후 열분해 공정 후 얻어진 무기 생성물에 대하여 조성 및 기타 기초성상이 조사되었다. 열분해 공정 전과 후 원료와 생성물에 대한 조성은 공업분석, 원소분석 및 SEM/EDX 분석이 적용되었으며, 열분해 공정 후 무기생성물에 대한 기초 성상이 XRD, XPS, SEM/EDX 등에 의해 분석되었다. 그 결과, 열분해 공정 후 무기 생성물에는 약 80% 이상을 상회하는 Ca 성분이 CaO 성상으로 존재함을 알 수 있었으며, 이를 고품위할 수 있는 방안을 확보하고자 하였다.
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인도네시아산 원료 내 천연역청 추출 후 무기부산물에 대한 물리화학적 특성 조사
한기보,장정희 한국공업화학회 2016 한국공업화학회 연구논문 초록집 Vol.2016 No.1
인도네시아 현지에서 수급된 역청성 오일이 포함된 원료에서 유기화합물로 분류 가능한 역청성 오일이 추출된 후 얻어진 무기부산물에 대한 물리화학적 성상이 조사되었다. 역청성 오일이 포함된 원료 내 무기성분 함량은 약 45 내지 65%에 달하였으며, 이들 무기성분들을 이루는 구성성분 중 가장 많은 75% 이상의 함량을 지니는 성분은 CaCO<sub>3</sub>였다. 원료 내 높은 함량으로 포함된 CaCO<sub>3</sub>는 열처리 과정에 의한 상변화를 통해 CaO 성분으로 전환됨에 따라 이를 활용할 수 있는 적용처를 모색하고자 하였다.
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건물 환기시스템에 적용 가능한 PSA 기반 산소분리농축시스템에 대한 스케일-업 구축 및 운전특성 조사
한기보,장정희,최희영,최창식 한국공업화학회 2015 한국공업화학회 연구논문 초록집 Vol.2015 No.1
일반적인 건물 환기시스템은 실내에서 소모되는 산소 함량을 유지시키기 위하여 실외의 공기를 대량으로 유입시킴과 동시에 공조시스템을 가용하는 방식이 적용되고 있다. 이러한 시스템은 대량의 실외 공기를 실내로 유입시킴에 따라 불필요한 공기량이 실내로 유입 또는 실외로 배출되는 과정에서 에너지 손실과 더불어 겨울 및 여름철에 필요한 난방 및 냉방 효율이 급감하는 등 단점을 지닌다. 따라서 본 연구에서는 기존 건물 환기시스템이 지니는 단점을 개선하기 위하여 실외 공기 중 산소가 분리/농축되어 소량의 농축된 산소가 실내로 유입되는 시스템이 도입되었다. 이때 기존 환기시스템에 비하여 에너지 손실을 최소화하고 냉난방 효율을 개선할 수 있도록 산소분리농축시스템이 환기시스템에 도입되었다. 그리고 이러한 과정으로 앞서 연구된 실험실 규모 산소분리농축시스템이 스케일-업 구축 및 운전되어 해당 결과가 제시되었으며, 이에 대한 개선방안을 강구하고자 한다.
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Sn-Zr계 촉매 상에서 CO와 H<sub>2</sub>를 이용한 SO<sub>2</sub> 환원 반응특성
한기보,박노국,류시옥,이태진,Han, Gi Bo,Park, No-Kuk,Ryu, Si Ok,Lee, Tae Jin 한국화학공학회 2006 Korean Chemical Engineering Research(HWAHAK KONGHA Vol. No.
본 연구에서는 석탄가스화복합발전(integrated gas combined cycle, 이하 IGCC) 시스템의 석탄가스화기로부터 생산되는 석탄가스가 환원제로 이용되는 $SO_2$ 환원공정인 직접 황 회수 공정(direct sulfur recovery process, 이하 DSRP)에서 이용 가능한 Sn-Zr계 촉매 상에서의 $SO_2$ 환원반응특성을 조사하였다. Sn-Zr계 촉매는 0/1, 1/4, 1/1, 2/1, 3/1, 1/0의 Sn/Zr 몰비로 조절하여 침전법 및 공침법으로 제조되었다. 공간속도가 $10,000ml/g_{-cat.}{\cdot}h$, 반응물 몰비$([CO(or\;H_2)]/[SO_2])$가 2.0인 반응조건 하에서 Sn-Zr계 촉매를 이용하여 온도를 변화시킨 가운데 석탄가스에 포함되어 있는 $H_2$ 또는 CO를 환원제로 사용하여 $SO_2$ 환원에 대한 반응특성이 조사되었다. 실험 결과, 환원제의 종류에 상관없이 $SnO_2$와 $ZrO_2$보다 Sn-Zr계 촉매가 활성이 더 높았으며, 환원제의 종류에 대한 반응성 조사 결과, $H_2$보다 CO가 $SO_2$ 환원에 더 높은 반응성을 나타내었다. $H_2$가 환원제로 이용된 $SO_2$ 환원특성을 조사한 결과, Sn/Zr 비에 따라 제조된 Sn-Zr계 촉매의 종류에 상관없이 온도가 증가함에 따라 반응성이 증가하는 경향을 보이며 Sn/Zr 몰비가 1/4인 촉매를 사용한 경우 $550^{\circ}C$에서 $SO_2$전환율이 94.4%, 원소 황 수율이 66.4%로 높은 반응성을 나타내었다. 반면 CO를 환원제로 이용한 경우에는 Sn/Zr 몰비가 높은 촉매일수록 최적 반응온도가 감소되는 특이한 경향을 나타내었다. Sn-Zr계 촉매 중 Sn/Zr 몰비가 3/1인 $SnO_2-ZrO_2$ 촉매가 가장 낮은 최적 반응온도에서 높은 반응성을 나타내었는데, $325^{\circ}C$에서 $SO_2$전환율이 약 100%, 원소 황 수율이 약 99.5%로 가장 높은 반응성을 얻었다. 그리고 CO가 $H_2$보다 더 많이 포함되어 있는 석탄모사가스에 대하여 환원제로서의 이용가능성을 확인하고자 $CO/H_2$ 비를 달리한 각각의 합성가스에 대하여 $SO_2$ 환원반응실험을 수행하였다. Sn/Zr 몰비가 2/1인 Sn-Zr계 촉매 상에서 $SO_2$ 환원반응 실험 결과, CO 함량이 높은 합성가스일수록 효과적인 환원제임을 확인할 수 있었다. 따라서 Sn-Zr계 촉매가 적용된 DSRP에서 석탄모사가스가 환원제로 이용 가능하다는 것을 알 수 있었다. The $SO_2$ reduction using CO and $H_2$ over Sn-Zr based catalysts was performed in this study. Sn-Zr based catalysts with Sn/Zr molar ratio (0/1, 1/4, 1/1, 2/1, 3/1, 1/0) were prepared by the precipitation and co-precipitation method. The effect of the temperature on the reaction characteristics of the $SO_2$ reduction with a reducing agent such as $H_2$ and CO was investigated under the conditions of space velocity of $10,000ml/g_{-cat.}h$, $([CO(or\;H_2)]/[SO_2])$ of 2.0. As a result, the activity of Sn-Zr based catalysts were higher than $SnO_2$ and $ZrO_2$. The reactivity for the $SO_2$ reduction with CO was higher than that with $H_2$, and sulfur yield in the $SO_2$ reduction by $H_2$ was higher than that by CO. The reactivity for the $SO_2$ reduction with $H_2$ was increased with the reaction temperature regardless of Sn-Zr based catalyst with a Sn/Zr molar ratio. $SnO_2-ZrO_2$ (Sn/Zr=1/4) had highest activity at $550^{\circ}C$, in the $SO_2$ reduction with $H_2$ and $SO_2$ conversion of 94.4% and sulfur yield of 66.4% were obtained at $550^{\circ}C$. On the other hand, in the $SO_2$ reduction by CO, the reactivity was decreased with the increase over $325^{\circ}C$. At the optimal temperature of $325^{\circ}C$, $SO_2$ conversion and sulfur yield were about 100% and 99.5%, respectively, in the $SO_2$ reduction over $SnO_2-ZrO_2$ (Sn/Zr=3/1). Also, the $SO_2$ reduction using syngas with $CO/H_2$ ratio over $SnO_2-ZrO_2$ (Sn/Zr=2/1) was performed in order to investigate the application possibility of the simulated coal gas as the reductant in DSRP. As a result, the reactivity of the $SO_2$ reduction using syngas with $CO/H_2$ ratio was increased with increasing the CO content of syngas. Therefore, it could be known that DSRP using the simulated coal gas over Sn-Zr based catalyst is possible to be realized in IGCC system
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에너지 절감형 건물 환기시스템에 대한 PSA형 산소분리농축시스템의 현장적용성 조사
한기보,장정희,최창식 한국공업화학회 2016 한국공업화학회 연구논문 초록집 Vol.2016 No.0
건물 내 사람들의 호흡에 의해 발생되는 이산화탄소의 처리와 더불어 소모되는 산소를 외부로부터 효율적으로 공급함으로써 쾌적한 실내 공기질을 유지할 수 있는 기술이 필요하다. 더군다나 여름철과 겨울철에 각각 냉방과 난방 시스템이 가동됨으로써 고에너지 비용이 투입됨과 동시에 비효율적인 환기시스템으로 인해 건물 내부 에너지가 외부로 유출됨에 따라 과도한 에너지비용이 필요하게 된다. 따라서 본 연구에서는 에너지 비용을 절감함과 동시에 쾌적한 공기질을 유지할 수 있는 효율적인 환기시스템을 구현하기 위하여 이산화탄소를 제거할 수 있는 흡착모듈에 원활한 산소를 공급하기 위하여 PSA(pressure swing adsorption) 기반 산소공급시스템을 적용하였다. 그 결과, 건물 외부의 공기 중 산소를 분리함과 동시에 효율적으로 분리된 산소를 공급할 수 있는 시스템이 구현되었으며, 이에 현장적용성이 타진되었다.
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