연구발표 초록 ( 촉매 및 반응공학 (Ⅸ) ) : 중질유의 수소화전환반응에서 CoMo / Al2O3 촉매에의 금속첨가제의 영향

이득기,윤왕래,이호태,진경태,이인철 ( Deuk Ki Lee,Wang Lai Yoon,Ho Tae Lee,Gyoung Tae Jin,In Chul Lee ) 한국화학공학회 1991 추계학술발표회 Vol.- No.-

학술발표회초록 ( 촉매 및 반응공학 (2) ) : 중질유 수소화처리반응에 미치는 CoMo / γ - Al2O3 촉매에의 전이금속 첨가제의 영향

이득기(Deuk Ki Lee),이호태(Ho Tae Lee),윤왕래(Wang Lai Yoon),이인철(In Chul Lee),우성일(Seong Ihl Woo) 한국화학공학회 1993 춘계학술발표회 Vol.- No.-

단상 유도전동기의 벡터제어에 의한 고성능 운전

이경주(Lee Kyung-Joo),이득기(Lee Deuk-Ki),김진규(Kim Jin-Kyu),정종진(Jung Jong-Jin),김흥근(Kim Heung-Gun) 대한전기학회 1999 대한전기학회 학술대회 논문집 Vol.1999 No.7

수증기-이산화탄소 복합개질 반응에서 Ce가 증진된 Ni-Ce/MgAl₂O₄ 촉매의탄소 침적저항성 향상에 관한 연구

이성훈(Lee, Sung-Hun),구기영(Koo, Kee-Young),정운호(Jung, Un-Ho),노현석(Roh, Hyun-Seog),이득기(Lee, Deuk-Ki),윤왕래(Yoon, Wang-Lai) 한국신재생에너지학회 2010 한국신재생에너지학회 학술대회논문집 Vol.2010 No.06

본연구에서는 GTL(gas to liquids)공정의 합성가스 생산을 위해 수증기-이산화탄소 복합개질반응(Combined Steam and Carbon dioxide Reforming of Methane, CSCRM)을 수행하였다. CSCRM은 수증기와 이산화탄소의 공급비 조절을 통해 H₂/CO비를 2로 맞추기 용이한 장점을 지니고 있어 다른 단일 개질 반응과 달리 합성가스 생산 시 H₂/CO 비율을 조절하기 위한 부가적인 공정이 필요하지 않아 경제적인 공정이다. 일반적으로 사용되는 Ni개질촉매는 가격대비 우수한 성능을 보이지만 S/C비가 낮은 CSCRM의 경우 촉매표면의 탄소침적에 의한 비활성화가 야기되는 문제점이 있다. 따라서 본 연구에서는 산소저장능력과 산소전달능력이 우수한 CeO₂를 조촉매로 첨가하여 표면에 형성된 코크 제거가 용이하도록 하였다. Ni-Ce/MgAl₂O₄촉매는 동시함침법(co-impregnation)으로 제조하였으며, Ni의 함량을 10wt%로 고정한 상태에서 Ce의 함량을 조절하여 Ce/Ni 최적비를 찾고자 하였다. XRD, TPR, BET, H₂-Chemisorption과 같은 촉매의 특성분석을 통해 촉매의 비표면적, 환원특성과 Ni입자의 분산도 등을 확인하였다. Ce를 첨가함에 따라 Ce2.5wt%까지는 비표면적이 증가하다가 이후 점차 줄어드는 경향성을 보였다. 또한, H₂-Chemisorption 결과 역시 비표면적과 유사한 경향성을 보였는데, Ce5.0wt%까지 Ni 분산도가 증가 하다가 다시 감소하는 것을 확인할 수 있었다. 반응실험은 H₂O:CO₂:CH₄:N₂ = 0.8:0.4:1:1의 공급조건에서 수행하였으며, 질소와 수소 환원분위기로 700?C에서 1시간 환원 후 650?C에서 550?C범위로 온도를 떨어뜨려가면서 반응을 수행하였다. Ce를 첨가함에 따라 CH₄ 전환율이 증가를 하다가 Ce2.5wt% 이후 감소하는 것을 확인할 수 있었다. 이러한 높은 촉매 활성은 Ce 첨가로 인해 환원특성이 좋아지고 Ni분산도가 증가하여 담체와 강한 상호작용(SMSI)을 형성함으로 탄소침적 저항성 강화에 기인한 것이다.

Trichloroethylene의 산화 분해반응에서 알루미나담지 전이금속산화물 촉매의 활성도 평가

이득기,정선문,조정식 광주대학교 1998 産業技術硏究 Vol.11 No.-

우선 염화 휘발성유기화합물의 산화제거 촉매로 시도되어 온 주요 전이금속 산화물 촉매들의 기초 활성도를 비교 평가하였다. 이를 위해 Cr, Co, Ru, Cu, V, Ni, Mn 및 Mo과 같은 금속 산화물 촉매를 알루미나에 각각 담지 제조하고, trichloroethylene(TCE) 산화제거 반응 실험을 통해 이들의 활성도를 평가하였다. 이로부터 활성도가 가장 우수한 것으로 나타난 Cr 산화물 촉매를 주촉매로 선정하고, 알루미나에의 Cr의 담지량 변화에 따른 반응활성의 변화를 실험 조사하였다. 다음으로, 주촉매인 Cr 산화물 촉매와의 반응활성도 상승효과가 나타나는 전이금속산화물 촉매를 발굴하기 위하여 Cr과 기타 하나의 금속성분을 동시에 담지시켜 이성분계 촉매를 제조하고 TCE 제거반응 활성을 실험하였다. 그 결과, 반응활성도 상승효과가 나타날 수 있는 이성분계 전이금속 촉매로 Ce-Cr, Mn-Cr및 Ru-Cr 촉매를 선정하였으며, 담지된 금속성분 조성에 따른 TCE 제거반응 활성도를 실험 평가하여 최적 조성치를 찾았다. 이를 토대로 Cr을 주촉매로 하고 Ce-Ru 또는 Ce-Mn을 포함하는 삼성분계 촉매의 발굴 가능성을 실험하여 보았으나, 일단 TCE 제거반응 활성도 측면에서 더욱 향상된 결과는 얻지 못했다. 본 연구에서의 이성분계 및 삼성분계 촉매를 통틀어 Ru(0.4wt%)Cr(9.6wt%)/Al_2O_3 촉매는 기준 촉매인 Cr(10wt%)/Al_2O_3에 비해 TCE 산화제거반응에서 약 2배 정도 증가된 반응속도를 나타냄으로써 가장 높은 활성도를 나타내었다. In order to evaluate the relative activity of the various base metal oxide catalysts which have been tried as major catalytic components in previous investigations, the alumina-supported oxide catalysts of Cr, Co, Ru, Cu, V, Ni, Mn, and Mo were prepared, and their catalytic activities was measured from the oxidative destruction reaction of trichloroethylene(TCE). Among them, Cr-oxide/Al_2O_3 catalyst exhibited the highest activity. Optimal content of Cr in the Cr-oxide/Al_2O_3 catalyst was determined as 10 wt%. To seek an adequate metal as a promoter for the Cr-oxide catalyst, varios binary component catalysts were prepared by simultaneously impregnating it with Cr. The metal oxide of Ce, Mn, or Ru was evaluated as a possible promoter for Cr-oxide catalyst, resulting in activity promotion. The binary component catalysts, Ce-Cr, Mn-Cr and Ru-Cr were optimized in their metal compositions to get the highest activity in the TCE decomposition reaction. Based on this experimental finding, such ternary component catalytic systems as Cr-Ce-Ru and Cr-Ce-Mn were prepared and tested for the reaction, however, these catalysts showed no better catalytic activity than the optimized Ru-Cr catalyst. The catalyst, Ru(0.4wt%)Cr(9.6wt%)/Al_2O_3 showed the highest activity among all the catalysts prepared in this work, showing the increased reaction rate constant 2.1 times higher than the Cr(10wt%)/Al_2O_3 catalyst.

고도산화 폐수처리공정

이득기 광주대학교 산업기술연구소 2002 産業技術硏究 Vol.16 No.-

난분해성 오염물질의 분해 및 제거 목적의 폐수처리에 활용되고 있는 여러 가지 고도산화공정들은 활용되는 반응계는 서로 다르지만 반응성이 큰 수산 라디칼을 산화 분해반응에 이용한다는 점에서 공통적인 화학적 특성을 갖는다. 본 고에서는 몇 가지 대표적인 고도산화공정들의 원리, 특성 및 폐수처리에서 활용성을 비교 고찰하였으며, 각 공정에서의 수처리 성능에 대한 공정기술의 조건 및 경제성 등을 검토하였다. Various advance oxidation processes developed for the decomposition and removal of refractory pollutants in wastewater have a common chemical feature in that the produced hydroxyl radicals of high reactivity are ultimately in a charge of the oxidative decomposition reaction although they utilize different kinds of reaction systems for the generation of the reactive oxidant. In this review, some typical advanced oxidation processes are comparatively considered and discussed in the respects of their technical principles, characteristics and applicabilities to the wastewater treatment as well as process economics.

알루미나담지 전이금속산화물 촉매를 이용한 휘발성 염화유기화합물의 산화처리

이득기,정선문 광주대학교 1998 産業技術硏究 Vol.10 No.-

CVOC의 저온산화에 효과적인 전이금속산화물 촉매를 발굴하기 위하여 문헌조사 및 실험연구를 수행하였다. 우선, 산화촉매에서의 CVOC 및 VOC의 기본적인 반응메카니즘을 고찰하였다. 또한, 각종 전이금속 산화물을 산화환원 특성 및 염소피독에 의한 비활성화 저항성의 관점에서 분석 평가하고, 이로부터 알루미나 담지 Mo 및 Co 산화물을 기본 실험대상 촉매로 선정하였다. 또한, 활성상승효과에 의한 촉매활성도의 향상을 위하여 알루미나담지 Co-Mo 산화물 촉매에 Ru, Ni, Ti 밀 W과 같은 전이금속을 각각 추가 담지하여 실험촉매를 제조하였다. 대표적인 CVOC인 methylene chloride (MeC12)를 대상으로 수행한 산화반응실험을 통해 이들 촉매의 산화반응 활성도를 평가하고, 이들에 대한 CVOC 산화촉매로서의 가능성을 타진하여 보았다. 실험결과, CoO-MoO3/γ-Al203 촉매 및 NiO-MoO3/γ-Al203 촉매의 산화반응활성도는 MoO3/γ-Al203 촉매에 비해 크게 향상된 결과를 나타내었으며, CVOC에 대한 기본적인 저온 산화촉매로서 개발 가능성을 보여주었다. 알루미나담지 RuO2-CoO-MoO3 촉매도 CoO-MoO3 촉매에 비해 매우 크게 향상된 산화반응활성도를 나타내어 CVOC에 대한 저온 산화촉매로서 매우 유망한 것으로 평가되었다. Literature survey and experimental works were conducted to develop transition metal oxide catalysts for the effective oxidation of CVOC (chlorinated volatile organic compounds) at low temperature. First, the catalytic oxidation reaction mechanisms of CVOC and VOC were surveyed. Then, some transition metal oxides as a candidate for oxidation catalyst were compared and evaluated in terms of the thermal-redox activity and the resistance to deactivation by chlroine poisoning. Out of this, the alumina-supportded oxides of Co-Mo were selected as a base catalyst. In order to enhance the oxidation activity of the catalyst, some additional catalysts were prepared by impregnating the transition metal of Ru, Ni, Ti, or W onto the Co-Mo catalyst. Oxidation activity of the catalysts were measured using the reaction of air-laiden methylene chloride (MeCl2). It was determined from the MeCl2 oxidation reaction that the catalysts of CoO-MoO3/γ-Al203 and NiO-MoO3/γ-Al203 showed quite higher activities than the MoO3/γ-Al203 catalyst, suggesting their possibility as a low temperature oxidation catalyst of CVOC. The alumina-supported catalyst of RuO2-CoO-MoO3 was evaluated as a promising catalyst for the low temperature deep oxidation of CVOC in view of the fact that the catalyst showed significantly enhanced conversion in the the oxidation of MeCl2 as compared with the CoO-MoO3/γ-Al203.

이산화탄소에 의한 CaO 탄산화 반응에서 기-고 반응 속도 모델

이득기,백일현 한국화학공학회 2003 Korean Chemical Engineering Research(HWAHAK KONGHA Vol.41 No.6

무촉매 기-고 반응의 하나인 이산화탄소에 의한 CaO 탄산화 반응에 있어서 반응 모델식을 다음과 같이 제시하였다. X=kbt/(b+t), 여기서, X=CaO의 탄산화 전환율, k=반응속도 상수(time^(-1), b=CaO의 최종 전환율의 절반에 해당하는 전환율까지 탄산화가 진행되는 데 요구되는 시간 상수(time)이다. CaO의 탄산화 속도는 다음과 같이 유도되었다. dX/dt=k[b/(b+t)]². CaO 탄산화 반응에 있어서 탄산화 전환율에 따라 나타나는 반응 초기의 표면반응 속도제한 영역과 후기의 확산 속도제한 영역에서의 상수값 k 및 b를 각각 온도의 함수로 결정하였다. CaO의 최종 탄산화 전환율은 온도에 따라 달라지며, 제시된 모델에서는 두 상수 k와 b를 곱한 값에 해당하였다. 이와 같은 모델식을 사용하여 CaO 탄산화 거동을 잘 나타낼 수 있었다. For the kinetics of the carbonation reaction of calcium oxide by carbon dioxide, a model equation has been proposed as follows: X=kbt/(b+t), where, X=the mass fractional conversion of CaO, k=a kinetic rate constant (time^(-1)), b=a constant (time) corresponding to the time necessary for half the ultimate conversion of CaO, and t=tirne. The rate of carbonation reaction is expressed as dX/dt=k[b/(b+t)]². The constants k and b in the two regimes of CaO-conversion, surface chemical reaction control, and diffusion control. have been obtained as functions of temperature, respectively. Values of the ultimate conversion of CaO are dependent on temperature, and, in this model. given by the product of two constants. k and h. The CaO carbonation behavior has been well represented by this kinetic equation proposed.

연료유 회수를 위한 폐윤활유 박막증발장치의 모델구성

김성현,이득기,박상도,이광순,이주엽,이기형 한국화학공학회 1992 Korean Chemical Engineering Research(HWAHAK KONGHA Vol.30 No.6

폐윤활유로부터 연료유를 회수하기 위한 박막증발장치의 수학적 모델을 제시하였다. 제시된 모델은 축방향에 따른 온도, 수율 뿐만 아니라 압력분포도 예측할 수 있도록 구성되었다. 실험데이타와 계산된 공정변수 예측치를 비교해 본 결과, 제시된 모델이 상당한 정확도로 박막증발장치의 실제 특성을 예측해 줌을 확인할 수 있었다. A mathematical model is proposed for a thin film evaporator that is used for fuel oil recovery from waste lubricating oil. The model is contructed to predict pressure, temperature, and yield distributions along the axial direction. Comparison of the calculated values of the process variables with the experimental data has shown that the proposed model can represent the thin film evaporator with good accuracy.

Effect of Tungsten Impregnation on the Activity of the Alumina-suppported Mo-based Hydrodesulfurization Catalysis

Lee, Deuk Ki 광주대학교 1996 産業技術硏究 Vol.7 No.-

Ni 또는 Co 조촉매의 Mo/γ-Al203 촉매에 텅스텐을 담지시켜 촉매의 반응활성도에 미치는 영향에 대해 연구하였다. Mo/γ-Al203 기준촉매에 조촉매와 텅스텐의 담지순서를 바꾸어 텅스텐의 함량이 다른 일련의 W-함유 계열촉매를 제조하였다. 반응실험 결과, WMo/γ-Al203 계열촉매의 수소화탈황 및 수소화 반응활성도는 텅스텐 함량이 증감함에 따라 상승하다가 감소하였다. 이때, 최대의 활성도 상승은 촉매의 W함량이 W/(W+Mo)의 원자비로 0.025인 경우에 나타났다. Co 조촉매의 Mo/γ-Al203에 텅스텐을 담지시킨 경우, 반응활성도 상승효과는 조촉매와 W의 담지순서와 관계없이 WMo/γ-Al203 계열촉매의 경우와 유사한 결과를 나타내었다. 그러나, Ni조촉매의 Mo/γ-Al203에 텅스텐을 담지시킨 경우, 촉매의 활성도는 조촉매와 W의 담지순서에 크게 의존되는 결과를 보였다. 이러한 W함유 촉매들에서 촉매활성점의 농도를 측정하기 위하여 황화상태 촉매에 대한 저온 산소흡착실험을 수행하였다. The effect of tungsten incorporation into the Ni- or Co- promoted Mo/γ-Al203 catalyst on the catalytic activity was studied. Series of W-incorporated catalysts with different content of tungsten were prepared by changing the impregnation order of the promoters and tungsten onto a base Mo/γ-Al203. Atmospheric probe reactions showed that the HDS and HYD activities of the WMo/γ-Al203 catalysts (WM series) initially increased and subsequently decreased with increasing content of tungsten as compared with those of their base Mo/γ-Al203. The maximal activity promotion occurred at the W/(W+Mo) atomic ratio, 0.025. For the Co-promoted Mo/γ-Al203 catalysts, the effects of W-incorporation was same as that of WM series catalysts regardless of the impregnation order of tungsten. However, for the Ni-promoted Mo/γ-Al203 catalysts, the catalytic activity behavior was greatly dependent on the impregnation order of tungsten. In order to measure the surface concentration of active sites, low temperature oxygen chemisorption was conducted for the W-incorporated catalysts in sulfided state.