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초임계수에서 Cephradine 산화반응속도
Fundamental Kinetics of Cephradine Oxidation in Supercritical Water

김영권   (국립한경대학교 환경공학과UU0001369  ); 김인배   (국립한경대학교 환경공학과UU0001369  );
  • 초록

    The objective of this study was to investigate the destruction efficiency and to determine the fundamental parameters of oxidation kinetics under the supercritical water(SCW) condition. Target material was cephradine, toxic and antibiotic material, in the pharmaceutical wastewater. For this purpose, the effect of reaction temperature and oxidant were investigated on the destruction efficiency of cephradine. And the oxidation kinetics of cephradine was derived by using a empirical power-law model. The experiment was carried out in a cylindrical batch reactor made of Hastelloy C-276 which was endurable high temperature and pressure. The destruction efficiency of cephradine increased with increment of the temperature and reaction time. Also the type of oxidants was effected and oxidants(Air and $H_2O$ $_2$ ) were enhanced the destruction efficiency. The global oxidation kinetics for cephradine has led to two rate expressions according to type of oxidant. - In the presence of air oxidant: Rate=k. $e^{-Ea}$ RT/(Ceph.) $^{1.0}$ ( $O_2$ ) $^{0.51}$ $\pm$ 0.05(k=3.27 ${\times}$ $10^{5}$ sec. Ea=63.25 kJ/mole) - In the presence of $H_2O$ $_2$ oxidant : Rate=kㆍ $e^{-Ea}$ RT/(Ceph.) $^{1.0}$ ( $H_2O$ $_2$ ) $^{0.62}$ $\pm$ 0.02(k=2.76 ${\times}$ $10^4$ /sec. Ea=47.65 kJ/mole)ole))


  • 주제어

    supercritical water condition .   cephradine .   oxidant .   destruction efficiency .   power-law model.  

  • 참고문헌 (13)

    1. Helling, R. K. and Tester, J. W.: Env. Sci. Tech., 22,1319, 1988 
    2. Octave Levenspiel, Chemical Reaction Engineering, 2nd Edition, McGraw-Hill, 8-66, 1972 
    3. Thomas, D. T. and Phillip, E. S.: Kinetics of Phenol Oxidation in Supercritical Water. 2nd International Symposium on Supercritical Fluids Proceedings, 421-424, 1991 
    4. 김영권 : 아임계 및 초임계수 산화법을 이용한 제약폐수 처리. 대한환경공학회지, 25(10), 1305-1310, 2003 
    5. 김영래,정승준,김재덕,임종성,이윤우,이성철:초임계수를 이용한 TPA 제조공정 산업폐수의 분해. 대한환경공학회지, 24(8), 1455-1464, 2002 
    6. Johnston, J. B., Hannah, R. E., Cunningham, V. L., Daggy, B. P., Sturm, F. T. and Kelly, R. E.: Destruction of Pharmaceutical and Biopharmaceutical Wastes by the MODAR Supercritical Water Oxidation Process. Bio/Technology, 6, 1423-1428, 1988 
    7. 이규성,이동수,남영우,윤흥식 : 고온고압조건에서의 수용액상 시안의 분해(I)-유리 시안이온의 분해 거동. 대한환경공학회지, 16(2), 227-237, 1994 
    8. Webley, P. A. and Tester, J. W. : Supercritical Fluid Science and Technology K. P. Johnston and J. M. L. Penninger, Eds., ACS Symposium Series No. 406, 1989 
    9. 김성수,조순행,김 철,이용훈,김영권 : 페놀의 초임계수 산화에 관한 연구. 대한환경공학회지, 13(4), 277-284, 1991 
    10. Standard Method for the Examination of Water and Wastewater, 18th Ed. APHA, AWWA, WEF, Wash-ington, D.C., 5-8, 1992 
    11. 김영권, 조순행 : 초임계 및 아임계 산화공정에서 char생성억제 및 폐부동액의 처리방안 조사. 대한환경공학회지, 18(8), 939-951, 1996 
    12. Helling, R. K. and Tester, J. W. : Energy Puels, 1, 417, 1987 
    13. 이근희,김종국 : 초임계수중에서 2-Chlorophenol분해에 미치는 NaOH의 첨가효과: 반응속도 및 반응기작에 대해. 대한환경공학회지, 24(9), 1603-1613, 2002 

 저자의 다른 논문

  • 김인배 (6)

    1. 2001 "섬모상담체를 이용한 혐기, 무산소, 호기공정(CNR공법)의 온도변화에 따른 하수의 질소, 인의 제거특성" 한국환경위생학회지 = Korean journal of Environmental Health Society 27 (1): 112~118    
    2. 2001 "유입수를 탄소원으로 이용한 CNR공법의 질소, 인의 제거특성" 한국환경위생학회지 = Korean journal of Environmental Health Society 27 (3): 81~85    
    3. 2001 "슬러지를 이용한 유기산 발효공정의 외부 탄소원으로 활용" 한국환경위생학회지 = Korean journal of Environmental Health Society 27 (4): 79~83    
    4. 2002 "슬러지 탄소원을 주입한 UNR공정의 동절기 질소, 인 처리효율" 한국환경위생학회지 = Korean journal of Environmental Health Society 28 (1): 93~97    
    5. 2004 "폐기물을 이용한 고화처리토의 차수효과" 韓國環境保健學會誌 = Journal of environmental health sciences 30 (5): 388~394    
    6. 2007 "Uptake of Wastewater Organic Matter to Activated Sludge" 韓國環境保健學會誌 = Journal of environmental health sciences 33 (6): 493~496    

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