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$U_3O_8$ 종자가 $UO_2$ 핵연료 소결체의 입자성장에 미치는 영향
이영우,김동주,김건식,Rhee, Young-Woo,Kim, Dong-Joo,Kim, Keon-Sik 한국결정성장학회 2007 韓國結晶成長學會誌 Vol.17 No.2
[ $UO_2$ ] 소결체와 $U_3O_8$종자를 5wt% 첨가한 $UO_2$ 소결체의 치밀화 과정 및 입자성장 양상을 소결 온도 및 시간을 변수로 하여 분석하였다. $UO_2$ 성형체와 5wt% $U_3O_8$ 종자 첨가 성형체를 수소분위기에서 $1300^{\circ}C$에서 $1700^{\circ}C$로 온도를 올려가며 0시간에서 4시간 소결하여 밀도와 입자크기를 측정하였다. $1300^{\circ}C$까지는 종자 첨가에 상관없이 거의 같은 밀도를 가졌지만 온도가 올라가면서 종자 첨가 소결체의 치밀화가 저하되었다가 $1700^{\circ}C$ 근처에서 거의 비슷한 밀도를 가지게 된다. 입자성장의 경우, $1600^{\circ}C$에서는 종자 입자를 제외하면 기지상의 입자 크기는 거의 비슷하지만 $1700^{\circ}C$ 이후에서는 종자첨가 $UO_2$ 소결체의 입자성장이 종자가 첨가되지 않을 경우에 비하여 2배 이상 빠르게 진행되었다. Densification and grain growth have been investigated in 5 wt% $U_3O_8$ seeded $UO_2$ and compared with those of the common $UO_2$ pellet. $UO_2$ compacts and $U_3O_8$ seeded $UO_2$ compacts were sintered at $1300{\sim}1700^{\circ}C$ for 0 h to 4 h. Density and grain size of the sintered pellets were measured by the water immersion method and the image analyzer, respectively. The seeded pellet has a slightly lower density during the intermediate sintering stage. However, the difference of density between two pellets decreases to about 0.5%TD with increasing the sintering temperature. The grain size of the two pellets is similar until $1600^{\circ}C$ but that of the seeded pellet rapidly increases with increasing the sintering temperature.
강석환,이영우,강용,한근희,이창근,진경태,손재익,박영성,Kang, Suk-Hwan,Rhee, Young-Woo,Kang, Yong,Han, Keun-Hee,Yi, Chang-Keun,Jin, Gyoung-Tae,Son, Jae-Ek,Park, Yeong-Seong 한국에너지학회 1996 에너지공학 Vol.5 No.2
석탄가스화 복합발전 시스템의 주요 단위 공정인 고온건식 탈황공정에 사용되는 탈황제의 개발을 위한 연구의 일환으로 국내산 철광석과 호주산 철광석에 대해 환원, 황화 및 재생 반응을 수행하였다. 실험 장치로는 TGA와 시료 제조용 고정층 반응기를 이용하였고, BET 표면적, SEM, 탈황/재생 cycle 실험, 반응 온도 변화 및 탈황제의 질량변화곡선 등을 이용하여 세가지 철계 탈황제에 대한 기초반응 특성을 규명하였다. 500-$700^{\circ}C$ 구간에서 반응온도 증가에 따라 탈황반응의 H$_2$S 제거율과 재생반응의 재생율이 증가하였다. Reduction, sulfidation, and regeneration reactions were performed using domestic and Australian iron ore in order to develop a desulfurizing sorbent for the high temperature desulfurization process that is one of major processes in the integrated coal gasification combined cycle (IGCC) system. A TGA (Thermogravimetric Analysis) reactor and a fixed-bed reactor were used. Some basic kinetic information was obtained from BET surface area measurements, SEM photos, cyclic reactions, reaction temperature changes and TGA curves of the sorbents. The rates of both desulfurization and regeneration increased with increasing reaction temperature in the range of 500-700$^{\circ}C$.
Amberlyst-15 촉매의 존재 하에서 올레산과 메탄올의 에스테르화 반응 속도식 연구
김영주 ( Young Joo Kim ),김덕근 ( Deong Keun Kim ),이영우 ( Young Woo Rhee ),박순철 ( Soon Chul Park ),이진석 ( Jin Suk Lee ) 한국화학공학회 2005 Korean Chemical Engineering Research(HWAHAK KONGHA Vol.43 No.5
Amberlyst-15 고체 산 촉매를 사용하여 올레산을 메탄올과 반응시켜 바이오 디젤의 성분이 되는 지방산 메틸 에스테르로 전환시켰다. 본 연구에서는 시료의 산가를 측정하고 전환율을 구함으로써 반응 온도, 메탄올 대 올레산의 몰 비 및 촉매의 양이 반응에 미치는 영향을 살펴보았다. 실험 범위 내에서 반응 온도가 20˚C 상승할 때에 반응 속도는 약2배씩 증가하였다. 그리고 메탄올 대 올레산의 몰 비가 증가 될 때는 최종 전환율은 증가하였지만, 반응에는 뚜렷한 차이가 없었다. 촉매 역시 반응에 중요한 변수로써, Amberlyst-15의 양을 2배로 증가시켰을 때, 반응속도는 1.2-1.3배 빨라졌다. 실험 데이터를 정량적으로 해석하기 위해 동역학식 연구를 하였으며 모사 균일 혼합물 모델(pseudohomogeneous model)을 이용한 2차 반응 속도식을 전개하였다. The esterification reaction of free fatty acid with methanol was investigated in the presence of catalyst, Amberlyst-15, producing fatty acid methyl ester, namely, biodiesel. In this paper, the effects of the reaction parameters such as reaction temperature, mole ratio of alcohol to oleic acid and mass of catalyst on the catalytic activity have been examined. The results showed that the reaction rate increased about twice as the temperature increased every 20˚C in the reaction temperature range from 333 K to 373 K. The equilibrium conversion rate of oleic acid increased with the feed mole ratio of alcohol to acid ranging from 6:1 to 44:1. When the feed mole ratio was higher than 44:1, all the results were similar to that of 44:1. As for the influence of the mass of catalyst, the initial reaction rate increased from 1.2 to 1.3 times as the mass of catalyst doubles in the range of the catalyst weight from 5 to 20 wt%. The experiment data obtained were well described by the second reaction rate using a pseudo-homogeneous model.