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용존 이온 농축을 위한 진공 증발 기술과 하이드레이트 기반 기술의 소모 에너지 비교 = Comparison on the Energy Consumption of the Vacuum Evaporation and Hydrated-Based Technologies for Concentrating Dissolved Ions
저자
한건우 (포항산업과학연구원) ; 이창훈 (포항산업과학연구원) ; 안치규 (포항산업과학연구원) ; 이만수 (포항산업과학연구원)
발행기관
학술지명
Korean Chemical Engineering Research(HWAHAK KONGHAK) (Korean Chemical Engineering Research)
권호사항
발행연도
2019
작성언어
Korean
주제어
등재정보
KCI등재,SCOPUS,ESCI
자료형태
학술저널
발행기관 URL
수록면
378-386(9쪽)
KCI 피인용횟수
0
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제공처
소장기관
In the present paper we report the calculation results of operation energy consumption for dissolved ions concentration technologies using vacuum evaporation (VE) and hydrate formation. Calculations were conducted assuming the tenfold concentration of saline water (0.35 wt% NaCl solution) of 1 mol/s at room temperature and atmospheric pressure employing vacuum evaporation at 69 oC and 30 kPa and hydrate-based concentration using CH4, CO2 and SF6 as guest molecules. Operation energy consumption of VE-based concentration resulted in 47 kJ/mol, whereas those of hydrate-based concentration were 43, 32, and 28 kJ/mol for CH4, CO2 and SF6 hydrates, respectively. We observe that hydrate-based concentration can a competitive option for dissolved ions recovery from energy consumption standpoint.
However, the selection of guest gas is very critical, since it accordingly determines the hydration number, the hydrate formation energy, gas compression energy, etc. The selection of guest gas, separation of concentrated brine and water phases, and the enhancement of hydrate formation rate are the key factors for the commercialization of hydrated-based technology for concentrating dissolved ions.
이 논문에서는 염수 중 이온 농축을 위해 진공 증발법과 하이드레이트 활용법 적용시 소모 에너지를 계산 결과를보고하고자 한다. 상온 상압의 염수(NaCl 농도 0.35 wt%) 1 mol/s 를 10배 농축할 경우를 가정하여 69 oC, 30 kPa 조건에서 진공 증발시와 객체가스로 CH4, CO2, SF6 를 사용한 하이드레이트 기반 기술의 에너지 소모량을 계산하였다.
진공 증발시 소모 에너지는 약 47 kJ/mol 이었으며, CH4, CO2, SF6 하이드레이트 공정을 적용할 경우에는 각각 43, 32, 28 kJ/mol의 에너지가 필요하였다. 에너지 소모량 관점에서 이온 농축시 하이드레이트 활용방법은 경쟁력있는 기술이 될 수 있으나, 객체가스에 따라 수화수(hydration number), 수화에너지, 압축에너지 등이 달라지므로 적절한 객체가스의 선정이 매우 중요한 요소라고 판단된다. 하이드레이트를 이용한 용존 이온 농축 기술의 상용화를 위한 핵심 요소로는 객체가스의 선정, 하이드레이트와 농축수의 효과적 분리, 하이드레이트 형성 속도 향상을 들 수 있다.
분석정보
연월일 | 이력구분 | 이력상세 | 등재구분 |
---|---|---|---|
2023 | 평가예정 | 해외DB학술지평가 신청대상 (해외등재 학술지 평가) | |
2020-01-01 | 평가 | 등재학술지 유지 (해외등재 학술지 평가) | KCI등재 |
2013-01-01 | 평가 | 등재 1차 FAIL (등재유지) | KCI등재 |
2010-12-02 | 학술지명변경 | 한글명 : 화학공학 -> Korean Chemical Engineering Research(HWAHAK KONGHAK) | KCI등재 |
2010-01-01 | 평가 | 등재학술지 유지 (등재유지) | KCI등재 |
2009-08-25 | 학술지명변경 | 외국어명 : Korean Chem. Eng. Res. -> Korean Chemical Engineering Research | KCI등재 |
2008-01-01 | 평가 | 등재학술지 유지 (등재유지) | KCI등재 |
2007-09-27 | 학회명변경 | 영문명 : The Korean Institute Of Chemical Engineers -> The Korean Institute of Chemical Engineers | KCI등재 |
2006-01-01 | 평가 | 등재학술지 유지 (등재유지) | KCI등재 |
2004-01-01 | 평가 | 등재학술지 유지 (등재유지) | KCI등재 |
2001-07-01 | 평가 | 등재학술지 선정 (등재후보2차) | KCI등재 |
1999-01-01 | 평가 | 등재후보학술지 선정 (신규평가) | KCI후보 |
기준연도 | WOS-KCI 통합IF(2년) | KCIF(2년) | KCIF(3년) |
---|---|---|---|
2016 | 0.43 | 0.43 | 0.4 |
KCIF(4년) | KCIF(5년) | 중심성지수(3년) | 즉시성지수 |
0.37 | 0.35 | 0.496 | 0.11 |
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