공기 다단공급식 미분탄 버너의 NOx 저감 특성

박주식(Chu Sik Park),김성완(Sung Won Kim),최상일(Snag Il Choi) 한국연소학회 2001 KOSCOSYMPOSIUM논문집 Vol.- No.-

금속수소화물 기반 수소저장시스템의 열관리 인자 조사

박주식,김종원,배기광,정성욱,강경수,PARK, CHU SIK,KIM, JONG WON,BAE, KI KWANG,JEONG, SEONG UK,KANG, KYOUNG SOO 한국수소및신에너지학회 2018 한국수소 및 신에너지학회논문집 Vol.29 No.3

Metal hydride based hydrogen storage under moderate temperature and pressure gives the safety advantage over the gas and liquid storage methods. Still solid-state hydrogen storage including metal hydride is below the DOE target level for automotive applications, but it can be adapted to stationary or miliary application reasonably. In order to develop a modular solid state hydrogen storage system that can be applied to a distributed power supply system composed of renewable energy - water electrolysis - fuel cell, the heat transfer and hydrogen storage characteristics of the metal hydride necessary for the module system design were investigated using AB5 type metal hydride, LCN2 ($La_{0.9}Ce_{0.1}Ni_5$). The planetary high energy mill (PHEM) treatment of LCN2 confirmed the initial hydrogen storage activation and hydrogen storage capacity through surface modification of LCN2 material. Expanded natural graphite (ENG) addition to LCN2, and compression molding at 500 atm improved the thermal conductivity of the solid hydrogen storage material.

산화성 및 환원성분위기에서 석탄회분의 용융성

박주식,이시훈,최상일,양현수 ( Chu Sik Park,Shi Hun Lee,Sang Il Choi,Hyun Soo Yang ) 한국공업화학회 1997 공업화학 Vol.8 No.2

준역청탄, 유연탄, 무연탄 및 국내 무연탄을 포함하는 54종의 석탄회분을 대상으로 화학조성 및 광물분석 그리고 용융온도를 측정하여 화학조성이 용융온도에 미치는 영향을 고찰하였다. 석탄회의 구성 산화물중 CaO와 MgO, 그리고 Fe₂O₃가 용융온도를 낮추는 산화물임을 알 수 있었다. Fe₂O₃에 의한 용융온도 감소 효과는 환원성분위기에서 증가되었다. 산-염기도에서 염기 성분의 함량이 증가할수록 용옹온도는 감소하였다. 그러나 산-염기도와 용응온도와의 상관관계는 Fe₂O₃/CaO비가 증가함에 따라 낮아졌다. 산화성분위기보다는 환원성분위기에서 용융온도가 낮았으며 이때 분위기 변화에 따른 용융온도차는 Fe₂O₃ 함량보다는 SiO₂/Al₂O₃비와 밀접한 상관성을 보여주었다. 석탄회의 용옹온도(연화)를 예측하기 위한 다중회귀분석결과 산화성분위기에서는 Base/Acid, Fe₂O₃/CaO, SiO₂/Al₂O₃, (SiO₂/Al₂O₃) · (Base/Acid) 그리고 환원성분위기에서는 Base/Acid, Fe₂O₃/CaO, SiO₂, TiO₂등을 독립변수로 사용함으로써 비교적 상관성이 높은 관계식을 얻을 수 있었다. To study the effects of chemical composition on the fusion temperatures of coal ashes, the chemical composition, mineral matter, and fusion temperature were studied with 54 kinds of coal ash samples including Korean anthracite coals. CaO, MgO and Fe₂O₃ were observed to be major fluxing elements in reducing and oxidizing atmosphere. The fluxing effect of Fe₂O₃ was increased more in reducing atmosphere. In a base/acid ratio, the fusion temperature decreased with increasing amounts of basic components. Nevertheless, the correlation between a fusion temperature and base/acid ratio was not shown well in a higher ratio of Fe₂O₃/CaO. The differences of fusion temperatures between oxidizing and reducing atmosphere showed close relationship with SiO₂/Al₂O₃ ratio rather than with Fe₂O₃ contents. Multiple regression was used to predict the fusion temperature of coal ashes, and it was established that the major predictors in oxidizing atmosphere were Base/Acid, Fe₂O₃/CaO, SiO₂/Al₂O₃, and (SiO₂/Al₂O₃)·(Base/Acid) and Base/Acid, Fe₂O₃/CaO, SiO₂and TiO₂ were major ones in reducing atmosphere.

Stability of a Silica Membrane in the HI-$H_2O$ Gaseous Mixture

황갑진,박주식,이상호,최호상,HWANG Gab-Jin,PARK Chu-Sik,LEE Sang-Ho,Choi Ho-Sang The Membrane Society of Korea 2004 멤브레인 Vol.14 No.3

The stability of the prepared silica membrane by chemical vapor deposition (CVD) method in the HI-$H_2O$ gaseous mixture was evaluated aiming at the application for hydrogen iodide decomposition in the thermochemical IS process. Porous $\alpha$-alumina having pore size of 100 nm was modified by the different CVD temperature using tetraethoxysilane as the Si source. The CVD temperature was $700^{\circ}C$, $650^{\circ}C$, and $600^{\circ}C$. The $H_2$/H$_2$ selectivities of the modified membranes which were measured by single-component permeation experiment showed 43.2, 12.6, and 8.7 at $600^{\circ}C$ for the M1 (CVD temperature was $700^{\circ}C$), M2 (CVD temperature was $650^{\circ}C$) and M3 membranes (CVD temperature was $600^{\circ}C$), respectively. Stability experiment in the HI-$H_2O$ gaseous mixture was carried out at $450^{\circ}C$. The prepared silica membrane at $600^{\circ}C$ of CVD temperature was more stable than that at the other CVD temperature. 열화학적 IS 공정에서 요오드화수소의 분해에 적용하기 위하여 화학증착법(CVD)으로 제조된 silica 막의 안정성을 HI-$H_2O$ 기상 혼합물에서 평가하였다. Si 원천으로 tetraethoxysilane을 사용하여 서로 다른 CVD 온도로 기공크기가 100 nm인 $\alpha$-alumina를 처리하였다. CVD온도는 $700^{\circ}C$, $650^{\circ}C$, $600^{\circ}C$이었다. $600^{\circ}C$에서 수행한 단일 성분의 투과 실험에서 측정한 막의 $H_2$/$N_2$ 선택도는 CVD 온도 $700^{\circ}C$의 M1 막은 43.2, $650^{\circ}C$의 M2 막은 12.6, $600^{\circ}C$의 M3 막은 8.7을 나타내었다. HI-$H_2O$ 기상 혼합물에서 안정성 실험은 $450^{\circ}C$에서 수행하였는데, CVD 온도 $650^{\circ}C$에서 처리된 막이 다른 온도에서 처리된 막보다 더 안정성이 더 좋은 결과를 얻었다.

고체연료의 화학적 정제 기술

이시훈,박주식,김성완,현주수 ( Si Hyun Lee,Chu Sik Park,Sung Wan Kim,Ju Soo Hyun ) 한국화학공학회 1996 화학공학의이론과응용 Vol.2 No.1

학술발표회 초록 ( 에너지 / 환경 (Ⅰ) ) : 석탄의 연료특성 평가연구

이시훈,박주식,최상일,장길홍 ( Si Hyun Lee,Chu Sik Park,Sang Il Choi,Gil Hong Jang ) 한국화학공학회 1993 추계학술발표회 Vol.- No.-

Pertroleum Cokes 의 화학적 처리에 의한 황성분 및 회분제거에 관한 연구

한웅,이시훈,박주식,양현수 ( Woong Han,Si Hyun Lee,Chu Sik Park,Hyun Soo Yang ) 한국공업화학회 1996 공업화학 Vol.7 No.6

MCL(Molten Caustic Leaching) 처리는 알카리에 의해 황성분 및 회분을 제거할 수 있도륵 유용하게 개발된 화학적 정제공정이며, Si, Fe, V, Ni 등과 같은 무기물을 수용성 염으로 전환을 시켜 제거한다. 그리고 MCL은 다른 탈황 공정보다도 탄소손실을 최소로할 수 있는 장점이 있다. 본 연구에서 황성분 및 회분제거에 대한 반응변수로는 침출온도, 침출시간, NaOH/cokes 비율, 산세정 농도와 세정 시간 그리고 입자크기 등이었다. 최적의 조건에서 MCL 처리를 한 결과 황성분과 회분은 각각 99%와 90%가 제거되었으며, 이때 FT-IR과 SEM의 결과에서 petroleum cakes 입자의 구조 및 표면변화는 침출온도 및 황성분과 회분의 제거율에 밀접한 관계를 나타내었다. An MCL(Molten Caustic Leaching) treatment is a chemical refinery process which is used for the desulfurization and demineralization by alkali treatment. The MCL treatment removes ash by converting mineral like Si, Fe, V, Ni etc. in petroleum cokes into soluble salts. The MCL has an advantage minimizing carbon loss in comparison to other desulfurization process. Reaction variables for the desulfurization and demineralization in the study were leaching temperature, leaching time, ratio of caustic to cokes, acid concentration and time for washing, and particle size. At the optimum condition, above 99% of desulfurization and about 90% of demineralization was obtained. FT-IR and SEM analysis showed that the structure and surface of the particle was closely related with the degree of sulfur and ash removal, and leaching temperature as well.

NiCl₂ 첨착된 흡착제 상에서 암모니아의 흡착 및 재생 특성

임정현,송강,박주식,김영호,Lim, Jeong-Hyeon,Song, Kang,Park, Chu-Sik,Kim, Young-Ho 한국공업화학회 2022 공업화학 Vol.33 No.2

암모니아에 대한 흡착 성능 향상을 목적으로 NiCl₂ 첨착에 적합한 지지체 및 NiCl₂의 첨착량이 암모니아 흡착능에 미치는 영향을 연구하였다. NiCl₂는 초음파 조사 하에서 여러 지지체의 표면 위로 첨착하였으며, NiCl₂가 첨착된 흡착제의 물리화학적 특성 및 암모니아 흡착 성능을 관찰하였다. 다양한 지지체들 중, 가장 넓은 비표면적을 갖는 활성탄위로 NiCl₂를 첨착했을 때, 암모니아의 흡착능이 가장 우수한 것으로 나타났다. 활성탄 위로 NiCl₂의 첨착량을 변화시킨 결과, 2 mmol·g^-1을 첨착한 NiCl₂(2.0)/AC 흡착제가 5.977 mmol·g^-1의 가장 우수한 암모니아 흡착 용량을 나타냈다. 또한 저온 열을 이용할 수 있는 조건하 5회의 반복 순환 시험에서 흡착 용량이 거의 일정한 수준으로 유지됨을 나타내어 흡착제의 재생 능력이 우수함을 알 수 있었다.

CO₂ 원천분리 수소 제조 공정을 위한 이동층 반응기의 개념 설계 및 수력학적 특성

박동규(Dong Kyoo Park),조원철(Won Chul Cho),서명원(Myung Won Seo),고강석(Kang Seok Go),김상돈(Sang Done Kim),강경수(Kyoung Soo Kang),박주식(Chu Sik Park) 한국청정기술학회 2011 청정기술 Vol.17 No.1

CO₂ 원천 분리 수소제조 반응시스템은 금속 산화물의 산화/환원 반응을 이용하여 기존의 수증기-메탄 개질 반응을 3단계의 반응시스템으로 분리함으로써 메탄 연소 시 발생되는 CO₂를 원천적으로 분리함과 동시에 고 순도 수소를 별도의 후단 공정없이 직접 생산해 내는 신 개념의 수소 생산 기술이다. 반응 시스템은 크게 연료(즉, CH₄)가 공급되는 연료반응기(FR: Fuel Reactor), 수증기가 공급되는 수증기반응기(SR: Steam Reactor) 및 공기가 공급되는 공기반응기(AR: Air Reactor)로 구성되며, 다른 반응기와 비교하여 반응 매체의 전환율과 선택도를 높이기 위하여 긴 체류 시간을 확보할 수 있는 두 개의 이동 층(FR, SR)으로 구성되었다. 본 연구에서는 200 L/h의 수소를 생산할 수 있는 매체 순환 식 이동 층 반응기 제작을 목적으로 수소 발열량 기준 0.55 kW급 이동 층 반응기의 개념 설계 및 cold model을 설계 제작하고 주요 운전 변수에 따른 수력학적 특성을 결정하였다. 개념 설계 결과 원하는 매체 전환율을 얻기 위해 필요한 고체 순환 속도 범위(20~100 kg/m²s)를 결정하였다. Coldmodel 실험 결과, loop-seal의 유속이 증가함에 따라 고체 순환 속도가 증가하였으며 이를 통하여 고체 순환 속도 조절이 가능하였다. 반응 시스템의 안정적인 조업을 위해서는 이동 층(FR, SR) 조업 조건을 최소 유동화 속도 부근으로 유지하는 것이 좋은 것으로 나타났다. 이동 층 내 고체 체류 량은 기상 유속 및 고체 순환 속도 증가에 따라 감소하였다. 본 연구를 통하여 조업조건에서 개념 설계에서 원하는 고체 순환 속도 및 흐름 특성을 얻을 수 있음을 확인하였다. The intrinsic CO₂ separation and hydrogen production system is a novel concept using oxidation and reduction reactions of oxygen carrier for both CO₂ capture and high purity hydrogen production. The process consists of a fuel reactor (FR), a steam reactor (SR) and an air reactor (AR). The natural gas (CH₄) is oxidized to CO₂ and steam by the oxygen carrier in FR, whereas the steam is reduced to hydrogen by oxidation of the reduced oxygen carrier in SR. The oxygen carrier is fully oxidized by air in AR. In the present study, the chemical looping moving bed reactor having 200 L/h hydrogen production capacity is designed and the hydrodynamic properties were determined. Compared with other reactors, two moving bed reactors (FR, SR) were used to obtain high conversion and selectivity of the oxygen carrier. The desirable solid circulation rates are calculated to be in the range of 20~100 kg/m²s from the conceptual design. The solid circulation rate can be controlled by aeration in a loop-seal. To maintain the gas velocity in the moving beds (FR, SR) at the minimum fluidization velocity is found to be suitable for the stable operation. The solid holdup in moving beds decrease with increasing gas velocity and solid circulation rate.

연구논문 - 무기 / 촉매 : Petroleum Cokes 의 화학적 처리에 의한 황성분 및 회분제거에 관한 연구

한웅,양현수,이시훈,박주식 ( Woong Han,Hyun Soo Yang,Hyun Si Lee,Chu Sik Park ) 한국공업화학회 1996 한국공업화학회 연구논문 초록집 Vol.1994 No.1