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γ - Alumina 로부터 흡착질의 열탈착에 관한 연구
문세기,김형진,심준보 ( Sei Ki Moon,Hyung Jin Kim,Joon Bo Shim ) 한국화학공학회 1984 Korean Chemical Engineering Research(HWAHAK KONGHA Vol.22 No.2
Thermal desorption has been studied or γ-alumina which adsorbed adsorbates, such as benzene, cyclohexane, methylalcohol, ethylalcohol, n-propylalcohol and iso-propylalcohol, separately at 20℃ with Gas Chromatogrphic apparatus. As the temperature of adsorbent was raised from 20℃ to 350℃ with the constant heating rates(5-15 ℃/min), the species on adsorbent surface were desorbed, and thermal conductivity detector was employed to monitor the desorbate in effluent gas. The thermal desorption chromatogram was investigates to obtain the information about the active sites, behavior of desorbed phase with increasing temperature and the adsorbate-adsorbent interation. By means of the temperature at peak maximum, T_m the desorption kinetic parameters, e.g., activation energy of desorption and frequency factor were determined. It was found that γ-alumina had two kinds of active sites different in their property for alcohols. Experimental results represented that the desorption rate was first order with respect to the surface coverage.
CrO<sub>x</sub>/γ-alumina 촉매상에서 Vinyl Chloride의 산화반응 속도해석
이해완,김영채,문세기,Lee, Hae-Wan,Kim, Young Chai,Moon, Sei-Ki 한국공업화학회 1999 공업화학 Vol.10 No.1
고정층 촉매 반응기를 이용하여 ${\gamma}$-알루미나에 담지한 크롬산화물 촉매상에서 vinyl chloride의 완전산화잔응을 $240{\sim}300^{\circ}C$의 온도와 600~3,500 ppm의 농도범위에서 조사하였다. 반응은 vinyl chloride의 농도에 대하여 비선형적으로 변하였으며, 산소의 농도에 대하여는 0차 거동을 보였다. 또한 반응 생성물인 $H_2O$와 HCl를 반응물에 첨가하였을 때 vinyl chloride의 전환율에 영향이 거의 없었다. Vinyl chloride의 산화반응에 대한 몇 가지 반응모델을 가정하고 실험결과와 상관시켜 가장 잘 일치하는 모델을 도출하였다. 속도식의 해석결과 vinyl chloride의 산화반응은 산소로 피복된 촉매표면에 vinyl chloride가 흡착한 후 산화분해되며, vinyl chloride가 촉매표면에 흡착하여 반응을 방해한다는 가정하에서 도출된 반응속도 모델이 실험결과를 가장 잘 표현하였다. 실험치와 예측치간의 표준편차 백분율은 약 5.2% 정도였으며 활성화에너지는 18.9 kcal/mol으로 계산되었다. The complete catalytic oxidation of vinyl chloride was investigated over chromium oxide supported ${\gamma}$-alumina using a fixed bed micro-reactor at temperature between 240 and $300^{\circ}C$ and concentration between 600 and 3500 ppm. The oxidation of vinyl chloride was nonlinear in the concentration of vinyl chloride and zeroth order in the concentration of oxygen. The addition of HCl and $H_2O$ as products to the feed stream didn't influence the conversion of vinyl chloride. Several kinetic rate model were tested to describe the data over the range of condition investigated, and developed a model which provide the best correlation of experimental data. The resulting model of kinetic rate was derived by assuming that the reacting occurred via adsorption and subsequent decomposition of the vinyl chloride onto the oxygen covered chromium oxide surface, with the reaction being inhibited by the adsorption of vinyl chloride. The percent standard deviation between the predicted and experimental was about 5.2%, and the activation energy was 18.9 kcal/mol.
플라즈마 처리된 폴리이써설폰 막의 CO<sub>2</sub>/N<sub>2</sub> 혼합가스의 투과거동에 대한 연구
박희진,노상호,배성렬,문세기,Park, Hee-Jin,Noh, Sang-Ho,Bae, Seong-Youl,Moon, Sei-Ki 한국화학공학회 2002 Korean Chemical Engineering Research(HWAHAK KONGHA Vol.40 No.6
폴리이써설폰 막(polyethersulfone membrane, PES)을 Ar, $NH_3$ 플라즈마로 표면 처리하고, 처리 전후의 변화를 관찰하였다. Ar 플라즈마로 처리하였을 때 O/C의 비율이 증가하며 친수성기의 도입이 확인되었고 $NH_3$ 플라즈마로 처리하였을 때 아민, 아미노기가 도입되었다. 또한 폴리이써설폰 막의 흡습성이 유지될 경우, 플라즈마 처리에 의해 표면에 형성된 극성 작용기들과 $CO_2$와의 내부반응이 증가하였다. 이로 인해 $N_2$에 비하여 $CO_2$의 용해 선택성이 증가하였고 투과도와 선택도가 동시에 향상되는 효과를 나타내었다. 플라즈마 처리된 폴리이써설폰 막에서 $CO_2$의 투과도와 ${\gamma}$(actual separation factor)에 대한 최적조건은 Ar 플라즈마 처리의 경우 10 W-2 min에서 각각 $13.19{\times}10^{-10}cm^3(STP)cm/cm^2{\cdot}s{\cdot}cmHg$와 20.12이며, $NH_3$ 플라즈마 처리의 경우 50 W-2 min에서 $15.40{\times}10^{-10}cm^3(STP)cm/cm^2{\cdot}s{\cdot}cmHg$와 20.06를 얻었다. The surface of polyethersulfone(PES) membrane treated by Ar, $NH_3$ plasma, and the effects were observed before and after the treatment. The membrane treated by Ar plasma was increased the O/C ratio and measured the hydrophilic group, and the one by $NH_3$ plasma was attached the amine group and the amino group. In addition, with the wettability of polyethersulfone membrane $CO_2$ and the polar functional groups of surface interacted increasingly. Thus by comparable increase of the soluble selectivity $CO_2$ to $N_2$ both the permeability and the selectivity of $CO_2$ was improved. The optimum condition for the $CO_2$ permeation and actual separation factor of the plasma treated membrane was as follows; the measurement of Ar-10 W-2 min plasma treatment was $13.19{\times}10^{-10}cm^3(STP)cm/cm^2{\cdot}s{\cdot}cmHg$ and 20.12, and the measurement of $NH_3$-50 W-2 min plasma treatment was $15.40{\times}10^{-10}cm^3(STP)cm/cm^2{\cdot}s{\cdot}cmHg$ and 20.06.
마이크로웨이브 플라즈마에 의한 메탄의 C2+ 계 탄화수소로의 전환반응에 관한 연구
조원일,백영순,방효선,김영채,문세기 ( Wonihl Cho,Youngsoon Baek,Hyosun Pang,Young Chai Kim,Sei ki Moon ) 한국공업화학회 1998 공업화학 Vol.9 No.1
천연가스의 주성분인 메탄의 마이크로웨이브 플라즈마 촉매반응에 의한 C2+ 탄화수소로의 전환반응을 고찰하였다. 플라즈마 출력의 증가(40∼120 watt)와 유량이 감소(40∼5mL/min)함에 따라서 메탄의 C2+ 생성물로의 전환율이 29.2%에서 42.2%로 향상되었으며, 촉매를 플라즈마와 함께 사용하여 에틸렌과 아세틸렌의 선택도를 향상시키는 동시에 높은 전환율을 유지할 수 있다. 실험에 사용한 여러 촉매중에는 Fe계의 촉매가 가장 높은 에틸렌의 선택도(30%)를 나타내었다. 실제 천연가스의 전환실험에서는 C2+ 생성물의 수율이 33.3%에서 46%의 범위를 보였다 순수한 메탄이 원료였을 때 보다 높은 C2+ 수율이 얻어진 것은 천연가스가 메탄 보다 반응성이 높은 성분인 에탄과 프로판등을 함유하고 있기 때문으로 생각된다. Methane, the major constituent of natural gas, had been converted to higher hydrocarbons by a microwave plasma. The yield of C2+ product could be increased from 29.2% to 42.2% with increasing plasma power(40∼120 watt) and decreasing flow rate(40∼5mL/min) of methane. With catalysts, the selectivities of ethylene and acetylene increased while the yield of C2+ remaining constant. Among various catalysts, Fe catalyst showed the highest ethylene selectivity of 30%. A natural gas could produce more C2+ than a pure methane. This is due to high reactivity of ethane and propane in the natural gas.