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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.
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.
건식산화제 제조를 위한 과산화수소 분해공정에 관한 연구
한기보,장정희,최희영,최창식,이주열 한국공업화학회 2014 한국공업화학회 연구논문 초록집 Vol.2014 No.1
철 산화물 (FeOx) 또는 지르코늄 산화물 (ZrOx) 등의 일부 전이금속계 산화물들이 촉매반응에 의해 과산화수소를 분해하여 강력한 산화제로 전환되는 연구 및 해당 결과가 보고되고 있다. 이러한 건식산화제는 배가스 내 SOx 및 NOx를 동시에 선택적으로 산화시킴으로써 후단 스크러버에서의 세정효율을 극대화하는 SOx/NOx 동시정제공정의 구현이 가능할 것이라 사료된다. 본 연구에서는 과산화수소로부터 고효율 건식 산화제를 형성하기 위한 촉매공정에 관한 연구가 수행되었다. 특히, 다양한 불균일계 촉매를 이용하여 반응온도, 촉매량, 농도 및 공간속도 등의 반응조건들을 변화시킴에 따라 반응특성이 조사되었으며, 이를 통해 고효율 건식 산화제 생성을 위한 과산화수소 촉매분해공정에 관한 기본설계 과정에서 필요한 설계인자가 도출되었다.
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.
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.
인도네시아산 천연역청으로부터 다양한 열분해 공정을 통해 제조된 열분해 오일의 물리화학적 성상
한기보,장정희,박천규,전철환,김재곤,안재환,곽현,박동준 한국공업화학회 2016 한국공업화학회 연구논문 초록집 Vol.2016 No.1
본 연구에서는 열분해 공정을 등온 및 비등온 열분해 공정을 분류하여 적용함으로써 인도네시아 현지에서 수급된 천연역청 원료로부터 제조된 다양한 열분해 오일에 대하여 물리화학적 성상이 조사되었다. 수급된 원료 내에는 350 °C 이하 및 550 °C 이하의 두 가지 온도영역에서 분해 가능한 천연역청성 중질오일이 포함되어 있는 것으로 확인되었다. 따라서 열분해 오일을 제조하기 위하여 350 및 550 °C에서 수행 가능한 반응기 내 승온 상태에서 원료 투입에 의해 진행된 등온 및 반응기 내원료 투입 후 승온에 따라 진행된 비등온 열분해 공정이 각각 반응온도에 따라 적용된 바 이들 열분해 공정에 적용된 방식에 따른 열분해오일의 성상이 물리화학적으로 조사되었다.
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.