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용액의 알칼리도 변화에 따라 제조된 마그네타이트 분말의 특성에 관한 연구
강민필,박성열,민병무,남성찬 한국화학공학회 2007 화학공학의이론과응용 Vol.10 No.2
마그네타이트(Fe3O4) 분말 제조를 위해 원료로는 황산철을 이용하였고 광화제로서 수산화나트륨을 첨가하여 수열합성법으로 제조하였다. 반응온도 및 시간과 몰비는 각각 50-100℃, 6시간, R(FeSO4/NaOH)=0.5-2.0으로 실험을 수행하였다. 이 때 생성된 분말은 반응온도 및 R값의변화에 따라 Fe3O4이외에 Fe2O3, FeOOH 등이 검출되었으며, 입자크기는 0.05~0.10㎛로 입도분포가 양호하였다. 반응온도와 R 값이 증가함에 따라 Fe3O4의 단일상 형성과 우수한 결정성을 보였다.
강민필,이효송,이태진,이영우 한국화학공학회 2002 Korean Chemical Engineering Research(HWAHAK KONGHA Vol.40 No.4
본 연구에서는 구리계 탈황제에 대한 환원 및 황화 반응 특성을 연구하기 위하여 CS 탈황제, CMS 탈황제 그리고 CFS 탈황제를 제조하였다. CS 탈황제는 주반응물질인 CuO와 지지체인 SiO_2의 함량을 변화시키면서 제조하였고 CMS 탈황제는 지지체 SiO_2를 25wt%로 고정하고 MoO_3와 CuO의 함량을 변화시키면서 제조하였다. CFS 탈황제는 CMS 탈황제와 같은 비율로 주반응 물질인 CuO와 첨가제 Fe_2O_3의 함량을 변화시키면서 제조하였다. 탈황제는 제조 과정이 단순하고 경제적인 단순혼합법을 이용하여 제조하였다. 제조된 탈황제의 반응성을 조사하기 위하여 TGA 실험을 실시하였으며 Chatterjee-Conrad법을 사용하여 환원 및 황화 반응시의 활성화 에너지를 계산하였다. 그 결과 CS 탈황제의 경우 환원 반응에서는 지지체인 SiO_2의 함량이 감소할수록 활성화 에너지가 증가하였고, 황화 반응에서는 SiO_2의 함량이 감소할수록 활성화 에너지가 감소하였다. 환원 및 황화반응의 활성화 에너지 측면에서 첨가제를 함유하지 않은 탈황제가 첨가제를 함유한 탈황제보다 우수한 성능을 보였다. MoO_3를 첨가제로 사용하는 것보다 Fe_2O_3를 첨가제고 사용하는 것이 활성화 에너지 측면에서 보다 유리한 것으로 나타났다. In this study, CuO-based sorbents were prepared to investigate their characteristics of the reduction and sulfurization reactions. CS sorbents were prepared with various contents of CuO and SiO_2. CMS sorbents were prepared with 25 wt% SiO_2 and various contents of CuO and MoO_3. CFS sorbents were composed of 25 wt% SiO_2 and various contents of CuO and Fe_2O_3. All sorbents were prepared using the simple mixing method which was known to be economical and easy to apply. In order to investigate reactivities of the prepared sorbents in the reduction and sulfurization reactions, TGA experiments were performed, and the activation energies of the reactions were calculated based on the Chatterjee-Conrad method. Experimental results showed that the activation energy increased as the contents of SiO_2 decreased for the reduction reaction. The activation energy decreased as the contents of SiO_2 decreased for the sulfurization reaction. The sorbents without additives gave better performances than the sorbents containing additives in terms of the activation energy for the reduction and the sulfurization reactions. CFS sorbents showed more favorable activation energy than CMS sorbents.
촉매 코팅방법에 따른 기능성 여과포의 NO 제거 반응 특성
강민필,송윤섭,이효송,김상도,박영옥,황택성,이영우 한국화학공학회 2002 Korean Chemical Engineering Research(HWAHAK KONGHA Vol.40 No.6
NO_x와 먼지 동시 제거용 기능성 여과포 개발의 일환으로 V_2O_5/TiO_2계열의 상용촉매를 사용하여 P-84, Nomex, PTFE 여과포에 코팅하였다. 사용된 코팅 방법은 Sol-gel법, Spray법 그리고 Dip코팅 방법이었으며 코팅방법이 여과포의 NO_x 제거반응에 미치는 영향을 조사하였다. NO_x 제거반응실험은 여과포의 작동온도에 맞는 100-250℃의 반응온도범위에서, 공간속도 5,000hr^-1, 산소농도 6%, NH_3/NO 몰비는 1.0의 조건하에서 수행되었다. 본 연구에서 시도된 세 가지 코팅 방법 중 촉매량의 조절 및 균일한 코팅이 용이한 Sol-gel법에 의해 제조된 기능성여과포가 가장 좋은 NO_x 전환율을 나타냈다. A series of fabric filters including P-84, Nomex and PTFE were coated with a commercial V_2O_5/TiO_2 catalyst as an effort to develop a functional fabric filter of simultaneous removal of dust and NO_x. The coating methods employed are solgel coating method, spray coating method and dip coating method, and the effects of coating method on NO_x removal performance of functional fabric filter were investigated. Experimental conditions are as follows: the temperatures of 100-250℃ which are the normal operating temperature range of fabric filters, the space velocity of 5,000hr^-1, the oxygen concentration of 6%, and the NH_3/NO ratio of 1.0. Results showed that the sol-gel coating method gave the best NO_x removal performance mainly due to its ability in controlling the amount of catalyst and uniform coating.
이혁수,강민필,이효송,이영우 충남대학교 공업교육연구소 2001 論文集 Vol.24 No.1
Reduction and sulfidation reactivities of mixed metal oxides were investigated by using a TGA. Mixed metal oxides consisted of CuO as the main active material, SiO₂ as the support material and both MoO₃ and Fe₂O₃ as the additives. Each material was chosen based on the literature survey. CS (CuO/SiO₂) sorbents were prepared to investigate the effect of support material, and consisted of various composition of CuO and SiO₂. CMS (CuO-MoO₃/SiO₂) and CFS (CuO-Fe₂O₃/SiO₂) sorbents were prepared to investigate the effect of additives and consisted of various composition of CuO and additive. In CMS and CFS sorbents, a support material was 25wt% SiO₂ because the previous study showed that 25wt% SiO₂ was needed to maintain the activity in multicycle experiment. Simple physical mixing method was chosen as the sorbent preparation method. Chatterjee-Conrad method was used to evaluate activation energies of sorbents from TGA data. The activation energy of CS sorbents decreased in reduction reaction and increased in sulfidation reaction as SiO₂ content increased. Fe₂O₃ was more favorable than MoO₃ as an additive material in terms of reduction reaction rate.
알카놀 아민계 흡수제를 이용한 연소배가스 흡수 거동 고찰
현주수,강민필,남성찬,민병무 한국화학공학회 2007 화학공학의이론과응용 Vol.10 No.2
알카놀 아민계는 상업적으로 화석연료의 사용으로 인해 발생하는 CO2 나 H2S 를 선택적으로 제거하는데 주로 사용되고 있다. 본 연구에서는 MEA, AMP, DEA, MDEA, 혼합아민 (MEA+AMP)을 각각 20.5% 농도로 제조하여 50oC에서 연소배출가스 흡수반응실험을 수행하였다. 연소배출가스는 CO2, SO2, NO 모사가스를 이용하였다. 각 아민 흡수제에서 CO2, SO2, NO 혼합가스의 동시 흡수반응 특성을 규명하였으며, 또한 동일한 조건에서 CO2 가스만 단독 흡수반응을 완료한 후에 SO2 가스를 순차 흡수반응시키는 단일가스 순차반응 실험도 수행하여, 혼합가스와 단일가스의 흡수반응 특성을 비교 분석하였다. 실험결과의 정리 및 비교분석 결과를 요약하면 다음과 같다. 1) 반응시간 : 혼합가스 반응시 CO2 가스 반응때 보다 반응시간이 길어지는 경향을 보였으나, MEA의 경우에는 오히려 10분 이상 짧아졌다. 혼합가스는 DEA<<MEA+AMP<MEA<MDEA<AMP의 순이었으며, CO2 가스는 DEA<MDAE<MEA+AMP<AMP<MEA의 순이 었다. 2) CO2 흡수량 : MEA는 혼합가스 반응시 CO2 가스 반응시에 비해 흡수량이 약 18% 감소되나, AMP, DEA, MEA+AMP는 큰 차이를 보이지 않았고, MDEA는 오히려 혼합가스 반응시에 약 35% 흡수량이 증가했다. 흡수제 종류별로 CO2 흡수성능은 MEA>MEA+AMP>AMP>DEA>MDEA 순이었으며, 특히 흡수량차이가 약 5.7g부터 27.8g 으로 약 4배 이상 컸다.