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문제 정의
- 본 연구에서는 oil-treater단계에서 항유화제를 이용하여 물/비튜멘 에멀젼을 효과적으로 분리시키는 방법에 대해서 연구하였다. 비튜멘 모사물질로 엔진오일 (GS Caltex Deluxe Gold V 7.
- 본 연구에서는 oil-treater단계에서 항유화제를 이용하여 물/비튜멘 에멀젼을 효과적으로 분리시키는 방법에 대해서 연구하였다. 비튜멘 모사물질로 엔진오일 (GS Caltex Deluxe Gold V 7.
- 본 연구에서는 물/비튜멘 에멀젼의 분리에서 비튜멘의 점도와 항유화제의 종류와 농도에 따른 영향을 조사하였다. 예비실험으로 비튜멘 대신 2종의 엔진오일과 아스팔트를 모델오일로 사용하여 점도의 차이를 비교하였으며, 항유화제의 농도에 따른 분리효율을 측정하였다.
- 본 연구에서는 비튜멘 점도, 항유화제 종류 그리고 향유화제 농도가 물/비튜멘 분리에 미치는 영향을 조사하였다. 비튜멘 점도의 영향을 알아보기 위하여 두 종류의 엔진오일을 모델오일로 사용하였다.
- 본 연구에서는 비튜멘 점도, 항유화제 종류 그리고 향유화제 농도가 물/비튜멘 분리에 미치는 영향을 조사하였다. 비튜멘 점도의 영향을 알아보기 위하여 두 종류의 엔진오일을 모델오일로 사용하였다.
제안 방법
- . TWEEN 20 (polyoxyethylene sorbitan monolaurate solution, HLB=16.7), PEG 1000 (polyethylene Glycol 1000, HLB= 16.0), octylamine (HLB=6.8), 개미산(formic acid)을 항 유화제로 사용하여 에멀젼의 점도 및 항유화제의 종류에 따른 분리성능을 조사하였다.
- TWEEN 20 (polyoxyethylene sorbitan monolaurate solution, HLB=16.7), PEG 1000 (polyethylene Glycol 1000, HLB=16.0), octylamine (HLB=6.8), 개미산(formic acid)을 항유화제로 사용하여 에멀젼의 점도 및 항유화제의 종류에 따른 분리성능을 조사하였다. 항유화제의 기본 물성을 Table 1에 나타내었다.
- 오일샌드 100 ml당 THF 100 ml를 사용하였다. 그리고 THF에 녹아있는 비튜멘을 회수하기 위하여 회전식 진공증 발기 (EYELA, N-N series)에서 80t로 THF를 제거하였다. 초음파발생기를 이용하여 비튜멘과 물을 균일하게 혼합하여 비튜멘 에멀젼을 만들었다.
- 비튜멘 에멀젼을 모사하기 위하여 초순수(deionized water)와 비튜멘 모사물질을 15:85의 비율로 혼합하였다. 그리고 비튜멘 에멀젼과 같은 상태를 만들기 위하여 초음파 발생기(Myung Sung Ultrasonic Co., MUS-2028M)를 사용하여 27,600 - 28,000 Hz 범위에서 물/오일 에멀젼을 만들었다. 제조된 에멀젼은 항온조에서 40"C로 유지시켰다.
- 비튜멘 에멀젼을 모사하기 위하여 초순수(deionized water)와 비튜멘 모사물질을 15:85의 비율로 혼합하였다. 그리고 비튜멘 에멀젼과 같은 상태를 만들기 위하여 초음파 발생기(Myung Sung Ultrasonic Co., MUS-2028M)를 사용하여 27,600 - 28,000 Hz 범위에서 물/오일 에멀젼을 만들었다. 제조된 에멀젼은 항온조에서 40"C로 유지시켰다.
- 그리고 항유화제를 사용하여 각각의 농도에 따론 분리효율을 측정하였다.
- 비튜멘 점도의 영향을 알아보기 위하여 두 종류의 엔진오일을 모델오일로 사용하였다. 그리고 항유화제를 사용하여 각각의 농도에 따른 분리효율을 측정하였다.
- 물/오일 에멀젼이 40°C로 온도평형이 이루어 졌을 때, 항유 화제를 에멀젼에 첨가하여 섞어주었다. 그리고 항유화제를 에멀젼에 넣고 에멀젼이 완전히 분리될 때까지 매 시간마다 분리효율을 측정하였다. 항유화제 종류에 따라 농도(0.
- 물/오일 에멀젼이 40°C로 온도평형이 이루어 졌을 때, 항유 화제를 에멀젼에 첨가하여 섞어주었다. 그리고 항유화제를 에멀젼에 넣고 에멀젼이 완전히 분리될 때까지 매 시간마다 분리효율을 측정하였다. 항유화제 종류에 따라 농도(0.
- THF (tetrahydrofimm)를 용매로 사용하여 캐나다 ARC(Alberta Research Council)의오일샌드로부터 비튜멘을 추출하였다. 먼저 THF를 사용하여 오일샌드에서 비튜멘 성분을 녹인 다음 여과지를 이용하여 THF에 녹지 않는 모래 등을 걸러내었다. 오일샌드 100 ml당 THF 100 ml를 사용하였다.
- 비튜멘 에멀젼으로부터 물을 효과적으로 분리하기 위하여 비튜멘 모사물질로 예비실험을 실시하였다. 모터오일과 아스팔트를 비튜멘 모사물질로 사용하였다.
- 비튜멘 에멀젼을 모사하기 위하여 초순수(deionized water)와 비튜멘 모사물질을 15:85의 비율로 혼합하였다. 그리고 비튜멘 에멀젼과 같은 상태를 만들기 위하여 초음파 발생기(Myung Sung Ultrasonic Co.
- 비튜멘 에멀젼을 모사하기 위하여 초순수(deionized water)와 비튜멘 모사물질을 15:85의 비율로 혼합하였다. 그리고 비튜멘 에멀젼과 같은 상태를 만들기 위하여 초음파 발생기(Myung Sung Ultrasonic Co.
- 비튜멘을 오일로 사용하여 물과 혼합해서 에멀젼을 만든 후, 예비실험에서 좋은 성능을 보인 항유화수 제 TWEEN 20과 PEG 1000을 이용하여 분리효율을 조사하였다.
- 아스팔트를 물과 혼합하여 에멀젼을 만든 후, 예비실험에서 좋은 성능을 보인 항유화제 TWEEN 20과 PEG 1000을 이용하여 분리 효율을 조사하였다. Figure 7은 TWEEN 20과 PEG 100()의 농도를 각각 0.
- 아스팔트를 물과 혼합하여 에멀젼을 만든 후, 예비실험에서 좋은 성능을 보인 항유화제 TWEEN 20과 PEG 1000을 이용하여 분리 효율을 조사하였다. Figure 7은 TWEEN 20과 PEG 100()의 농도를 각각 0.
- 항유화제가 분리효율에 미치는 영향을 알아보기 위하여 항유화제의 종류와 농도에 따른 분리효율을 측정하였다. 예비실험에서 좋은 성능을 보인 항유화제를 선택하여 오일샌드에서 추출한 실제 비튜멘에 적용시켜 분리효율을 측정하였다.
- 항유화제가 분리효율에 미치는 영향을 알아보기 위하여 항유화제의 종류와 농도에 따른 분리효율을 측정하였다. 예비실험에서 좋은 성능을 보인 항유화제를 선택하여 오일샌드에서 추출한 실제 비튜멘에 적용시켜 분리효율을 측정하였다.
- 본 연구에서는 물/비튜멘 에멀젼의 분리에서 비튜멘의 점도와 항유화제의 종류와 농도에 따른 영향을 조사하였다. 예비실험으로 비튜멘 대신 2종의 엔진오일과 아스팔트를 모델오일로 사용하여 점도의 차이를 비교하였으며, 항유화제의 농도에 따른 분리효율을 측정하였다. 그 결과, 다음과 같은 결론을 얻을 수 있었다.
- 본 연구에서는 물/비튜멘 에멀젼의 분리에서 비튜멘의 점도와 항유화제의 종류와 농도에 따른 영향을 조사하였다. 예비실험으로 비튜멘 대신 2종의 엔진오일과 아스팔트를 모델오일로 사용하여 점도의 차이를 비교하였으며, 항유화제의 농도에 따른 분리효율을 측정하였다. 그 결과, 다음과 같은 결론을 얻을 수 있었다.
- 그리고 THF에 녹아있는 비튜멘을 회수하기 위하여 회전식 진공증 발기 (EYELA, N-N series)에서 80t로 THF를 제거하였다. 초음파발생기를 이용하여 비튜멘과 물을 균일하게 혼합하여 비튜멘 에멀젼을 만들었다. 40°C에서 에멀젼의 점도는 270 cP로 매우 높아 톨루엔을 이용해 점도를 낮추어 주었다.
- 그리고 THF에 녹아있는 비튜멘을 회수하기 위하여 회전식 진공증 발기 (EYELA, N-N series)에서 80t로 THF를 제거하였다. 초음파발생기를 이용하여 비튜멘과 물을 균일하게 혼합하여 비튜멘 에멀젼을 만들었다. 40°C에서 에멀젼의 점도는 270 cP로 매우 높아 톨루엔을 이용해 점도를 낮추어 주었다.
- 그리고 항유화제를 에멀젼에 넣고 에멀젼이 완전히 분리될 때까지 매 시간마다 분리효율을 측정하였다. 항유화제 종류에 따라 농도(0.01 ~ 5 M)를 변화시켜 시간에 따른 분리효율을 측정하였다. 또한 항유화제를 넣지 않았을 때의 에멀젼의 분리 상태를 측정하였다(Figure 2).
- 그리고 항유화제를 에멀젼에 넣고 에멀젼이 완전히 분리될 때까지 매 시간마다 분리효율을 측정하였다. 항유화제 종류에 따라 농도(0.01 ~ 5 M)를 변화시켜 시간에 따른 분리효율을 측정하였다. 또한 항유화제를 넣지 않았을 때의 에멀젼의 분리 상태를 측정하였다(Figure 2).
- 5W/30, Hyundai gear oil 85W/140)과 아스팔트 (AP-5, KSM 2201, (쥐동남유화)를 사용하였다. 항유화제가 분리효율에 미치는 영향을 알아보기 위하여 항유화제의 종류와 농도에 따른 분리효율을 측정하였다. 예비실험에서 좋은 성능을 보인 항유화제를 선택하여 오일샌드에서 추출한 실제 비튜멘에 적용시켜 분리효율을 측정하였다.
- 5W/30, Hyundai gear oil 85W/140)과 아스팔트 (AP-5, KSM 2201, (쥐동남유화)를 사용하였다. 항유화제가 분리효율에 미치는 영향을 알아보기 위하여 항유화제의 종류와 농도에 따른 분리효율을 측정하였다. 예비실험에서 좋은 성능을 보인 항유화제를 선택하여 오일샌드에서 추출한 실제 비튜멘에 적용시켜 분리효율을 측정하였다.
대상 데이터
- THF (tetrahydrofimm)를 용매로 사용하여 캐나다 ARC(Alberta Research Council)의오일샌드로부터 비튜멘을 추출하였다. 먼저 THF를 사용하여 오일샌드에서 비튜멘 성분을 녹인 다음 여과지를 이용하여 THF에 녹지 않는 모래 등을 걸러내었다.
- THF (tetrahydrofimm)를 용매로 사용하여 캐나다 ARC(Alberta Research Council)의오일샌드로부터 비튜멘을 추출하였다. 먼저 THF를 사용하여 오일샌드에서 비튜멘 성분을 녹인 다음 여과지를 이용하여 THF에 녹지 않는 모래 등을 걸러내었다.
- 비튜멘 에멀젼으로부터 물을 효과적으로 분리하기 위하여 비튜멘 모사물질로 예비실험을 실시하였다. 모터오일과 아스팔트를 비튜멘 모사물질로 사용하였다.
- 모터오일은 GS Caltex 엔진오일(GS Caltex Muxe Gold V7.5W/30)과 Hyundai 엔진오일(Hyundai gear oil 85W/140)을 사용하였다. 비튜멘 모사물질의 점도를 회전 점도계(Brookfield, LVT)를 이용하여 40"C에서 측정하였다.
- 모터오일은 GS Caltex 엔진오일(GS Caltex Muxe Gold V7.5W/30)과 Hyundai 엔진오일(Hyundai gear oil 85W/140)을 사용하였다. 비튜멘 모사물질의 점도를 회전 점도계(Brookfield, LVT)를 이용하여 40"C에서 측정하였다.
- 본 연구에서는 oil-treater단계에서 항유화제를 이용하여 물/비튜멘 에멀젼을 효과적으로 분리시키는 방법에 대해서 연구하였다. 비튜멘 모사물질로 엔진오일 (GS Caltex Deluxe Gold V 7.5W/30, Hyundai gear oil 85W/140)과 아스팔트 (AP-5, KSM 2201, (쥐동남유화)를 사용하였다. 항유화제가 분리효율에 미치는 영향을 알아보기 위하여 항유화제의 종류와 농도에 따른 분리효율을 측정하였다.
- 본 연구에서는 oil-treater단계에서 항유화제를 이용하여 물/비튜멘 에멀젼을 효과적으로 분리시키는 방법에 대해서 연구하였다. 비튜멘 모사물질로 엔진오일 (GS Caltex Deluxe Gold V 7.5W/30, Hyundai gear oil 85W/140)과 아스팔트 (AP-5, KSM 2201, (쥐동남유화)를 사용하였다. 항유화제가 분리효율에 미치는 영향을 알아보기 위하여 항유화제의 종류와 농도에 따른 분리효율을 측정하였다.
- 본 연구에서는 비튜멘 점도, 항유화제 종류 그리고 향유화제 농도가 물/비튜멘 분리에 미치는 영향을 조사하였다. 비튜멘 점도의 영향을 알아보기 위하여 두 종류의 엔진오일을 모델오일로 사용하였다. 그리고 항유화제를 사용하여 각각의 농도에 따른 분리효율을 측정하였다.
- 아스팔트(AP-5, KS M 2201, (쥐동남유화)를 이용하여 실험하였다. 아스팔트는 상온에서 고체 상태로 존재하기 때문에 온도를 80"C로 올려 이 상태에서 물을 균일하게 섞었다.
성능/효과
- (1) 물/오일 에멀젼의 분리에서 오일의 점도와 항유화제의 농도가 분리효율에 큰 영향을 미쳤다. 대체적으로 HL.
- (2) 개미산과 octylamine을 항유화제로 사용하였을 경우 Hyundai gear oil에서만 분리가 일어났으며, 이로부터 에멀젼의 항유화제를 선택적으로 사용해야함을 알 수 있다.
- (3) 물/아스팔트 에멀젼과 물/비튜멘 에멀젼의 분리는 점도가 높은 물/오일 에멀젼의 분리와 유사한 경향을 나타내었다.
- Figure 4는 낮은 점도의 GS Caltex 엔진오일에 대한 항유화제의 종류와 농도의 영향을 보여준다. TWEEN 20과 PEG 1000은 모두 농도의 증가에 따라 분리효율이 증가하는 경향을 나타내었다. 초반에는 분리효율이 낮지만, 농도가 높아질수록 급격하게 분리효율이 높아졌다.
-
위의 결과로부터 유추해 볼 때, 대체적으로 항유화제의 농도가 증가함에 따라 분리효율도 같이 증가하며, HLB값이 커질수록 분리효율이 증가하는 것을 알 수 있다. 그리고 점도가 높
은 물/오일 에멀젼에서는 농도에 따라 분리효율이 증가하다가 어느 일정한 최고점에 도달한 후 감소하는 경향을 나타내었다
. 또한 점도가 낮은 엔진오일에서는 전체적으로 분리효율이 증가하는 경향을 나타내었으며, 최대분리효율이 높음을 알 수 있다. - 은 물/오일 에멀젼에서는 농도에 따라 분리효율이 증가하다가 어느 일정한 최고점에 도달한 후 감소하는 경향을 나타내었다. 또한 점도가 낮은 엔진오일에서는 전체적으로 분리효율이 증가하는 경향을 나타내었으며, 최대분리효율이 높음을 알 수 있다. 따라서 오일의 점도가 에멀젼의 분리에 영향을 준다는 것을 알 수 있다.
- 7%로 가장 높았다. 물/오일 에멀젼에서 HLB값이 커질수록 물의 분리효율이 높아진 것과 유사하게 물/아스팔트 에멀젼에서도 역시 TWEEN 20 (HLB=16.7)이 PEG 1000 (HLB=16.0)보다 분리효율이 높게 나타나는 것을 알 수 있었다.
- 7%로 가장 높았다. 물/오일 에멀젼에서 HLB값이 커질수록 물의 분리효율이 높아진 것과 유사하게 물/아스팔트 에멀젼에서도 역시 TWEEN 20 (HLB=16.7)이 PEG 1000 (HLB=16.0)보다 분리효율이 높게 나타나는 것을 알 수 있었다.
- 0)에 비해 더 높은 분리효율을 보였다. 물/오일, 물/아스팔트 실험과 마찬가지로 HLB값이 커질수록 물의 분리효율이 높아짐을 알 수 있었다.
- 이는 오일에 포함되어 있는 성분의 차이로 인해 항유화제가 각각 다르게 작용하기 때문인 것으로 판단된다. 위의 결과로부터 유추해 볼 때, 대체적으로 항유화제의 농도가 증가함에 따라 분리효율도 같이 증가하며, HLB값이 커질수록 분리효율이 증가하는 것을 알 수 있다. 그리고 점도가 높
- 7%로 가장 높았다. 전체적 인 효율을 고려 하면 TWEEN 20을 사용하였을 때 분리효율이 더 높은 것을 알 수 있었다.
- 7%로 가장 높았다. 전체적 인 효율을 고려 하면 TWEEN 20을 사용하였을 때 분리효율이 더 높은 것을 알 수 있었다.
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