• Title/Summary/Keyword: 수소 발생기

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동축형 분사기 분무특성 및 연소의 이론적 모델

  • 원영덕;윤웅섭;김영수;윤경택
    • Proceedings of the Korean Society of Propulsion Engineers Conference
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    • 2000.04a
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    • pp.4-4
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    • 2000
  • 일반적인 액체추진제 로켓엔진의 연소는 분사제트의 미립화, 액적의 증발, 기상 추진제의 혼합, 화학반응 등, 일련의 물리적 과정들로 이루어지고, 여기서 특성속도 효율은 크게 분사특성 및 연소의 두 단계에서 결정되게 된다. 액체추진제 로켓엔진에 사용되는 여러 분무형태 중, 동축형 분사기에서는 액상과 기상 제트의 운동량 차에 의해 미립화가 이루어지며, 분무 액적들의 전개와 더불어 분사기 출구를 포함한 전 영역에서 연소가 발생되므로 매우 복잡한 물리적 특성들을 포함하게 된다. 본 연구에서는 기상 연료-액상 산화제의 동축형 분무연소를 JANNAF의 방법을 사용하여 수식화 하였으며, 이를 바탕으로 분무특성과 연소성능 예측을 위한 프로그램을 작성, 분사조건에 의한 분무특성과 그에 따른 연소성능을 계산하였다. 연속, 운동량, 에너지 및 혼합비 방정식의 지배방정식들을 바탕으로 기상 유동을 수식화 하였으며, 별도로 액적의 소산 및 연소과정을 모사하기 위한 별도의 수식들이 추가되었고, 이 식들을 결합하여 액적의 크기, 분포를 포함하는 액체 제트의 미립화 정도를 공간적으로 계산하였다. 미립화 모델의 검증을 위하여 계산 결과를 Reitz의 실험과 Giridharan의 모델 등과 비교하였으며 잘 일치하는 경향을 나타내었다. 또한 동축형 분사기에서의 분무 특성을 예측하기 위해 액체 산소, 기체 수소를 추진제 조합으로 하는 동축형 분무 연소장에서의 제트 길이, 액적의 크기, 액체 제트의 속도를 계산하였다. 계산 결과 액체 제트의 접촉길이는 분사공의 지름이 증가할수록 웨버수가 증가되므로 짧아지는 것으로 관찰되었으며 액적의 크기도 분사공의 지름이 증가할수록 작아지는 경향을 나타내었다. 액체 제트의 속도는 처음에는 일정하게 유지되다가 운동량을 보존하기 위해 가스로부터 운동량을 받아 점차 가속되어지는 것으로 나타났다.본 규격은 키, 총장, 어깨길이, 등길이, 머리길이, 머리둘레, 진동둘레, 목둘레, 가슴둘레, 허리둘레, 배둘레, 엉덩이둘레, 앞품, 뒤품, drop치를 포함하고 있고, 각 규격에서 호칭간 치수 간격도 함께 제시하고 있다. 본 연구 결과에서 보듯, 현행 8규격의 무진복의 각 호칭간 적정 허용범위를 고려해 합리적인 치수체계를 정립한다면 치수에 대한 적합도가 상당히 증가할 뿐 아니라 생산비용도 상당히 감축할 것으로 생각된다.나타났다. 4) 호감적 서비스능력 차원에서 세 독립변수간에 유의한 3원 상호작용이 존재하는 것으로 나타나( $F_{2,228}$=15.62, P<.001) 20대에 적합한 의복 착용시( $F_{2,228}$=3.98, P<.05)와 60대에 적합한 의복 착용시( $F_{2,228}$=16.55, P<.001) 점포유형과 격식차림간에는 유의한 상호작용이 존재하는 것으로 나타났다. 5) 호감을 구성하는 세 요인들이 구매의도에 미치는 영향을 조사한 결과 호감적 인상차원은 29%(P<.001), 호감적 서비스능력차원은 6%(P<.001)의 구매의도를 설명해 주는 것으로 나타났다. 본 연구결과 노년 소비자에게 호감을 주는 판매원의 외모는 구매의도에 영향을 주어 실버의류산업의 이익증대와 밀접한 연관을 갖는 서비스품질의 중요한 요인으로 밝혀졌다.중요한 요인으로 밝혀졌다.로운 단백질 EPSPS가 다른 여러 식물에 이미 존재하고 있는 단백질로서 우리가 이미 이러한 식품을 섭취할 때 이 단백질도 같이 섭취해오고 있었다는 점, 둘째. 이 단백질이 소화액 분해 실험에서 짧은 시간내에 분해가 되었다는 점, 셋째. 재조합 된 콩과 자연 콩이 성분 분석에서 차이를 나타내지 않았다는 점, 네 번째. 쥐를 통한 다양섭취 실험에서 아무런 이상 반응이 없었

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고에너지 이온빔에 의한 이차전자 발생 수율 및 에너지 측정

  • Kim, Gi-Dong;Kim, Jun-Gon;Hong, Wan;Choi, Han-Woo;Kim, Young-Seok;Woo, Hyung-Joo
    • Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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    • 1999.07a
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    • pp.190-190
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    • 1999
  • 박막 표면에 대한 경원소 분석법인 탄성 되튐 반도법을 개발하여 수소, 탄소, 질소등 분석에 이용하고 있다. 이때 입사 입자로 Cl 9.6MeV를 이용하였는데, 표적 표면에 탄소막이 흡착되는 현상을 발견하였다. cold trap 및 cold finger를 사용하여 진공도를 개선하므로서, 탄소막 흡착의 한 원인으로 알려져 잇는 chamber 주변의 진공도 변화를 시켜보았다. 하지만 전혀 탄소막이 생기지 않는 10-10torr 이하 진공을 만드는 것은 많은 비용과 장비를 필요로 하는 상당히 힘든 작업이어서, 이차적으로 탄소막이 표적 표면에 달라 붙게 하는 원인으로 추정되는 이차 전자의 발생을 고에너지 이온빔으로 조사하였다. 일반적으로 이차전자의 발생은 이온빔과 표적과의 충돌에 의한 고체 표면으로부터의 전자방출 현상으로 오래전부터 연구되어져 왔다. 여기에는 두가지 다른 구조가 존재하는 것으로 알려져 있다. 그 중 하나는 입사 입자의 전하와 표적 표면사이 작용하는 potential 에너지가 표적 표면의 일함수(재가 function) 보다 클 때에 일어나는 potential emission이다. 즉 표적 궤도에 존재하는 전자와 입사 이온빔 사이의 potential 이 표적의 전자를 들뜨게 만들고, 이 potential의 크기가표적의 표면 장벽 potential 보다 충분히 클 뜸 전자가 방출하는 현상을 말한다. 다른 또 하나의 방출구조로는 입사 이온이 표적 표면의 원자와의 충돌에 의해 직접저인 에너지 전달을 통한 전자 방출을 말하는데, 이를 kienetic emission(이하 KE)이라 한다. 본 연구에서는 Tandem Van de graaff 가속기로 고에너지 이온빔을 만들어 Au에 충돌시키므로서 kinetic emission을 통하여 Au에서 발생한는 이차전자의 방출 수율 및 에너지를 측정하였다.장구조로 전체 성장 양식을 예견할 수 있다. 일반적인 경향은 Ep가 커질수록 fractal 성장형태가 되며, Ed가 적을수록 cluster 밀도가 작아지나, 같은 Ed+Ep에 대해서는 동일한 크기의 팔 넓이(수평 수직 방향 cluster 두께)를 가진다. 따라서 실험으로부터 얻은 cluster의 팔 넓이로부터 Ed+Ep 값을 결정할 수 있고, cluster 밀도와 fractal 차원으로부터 각각 Ed와 Ep값을 분리하여 얻을 수 있다. 또한 다층 성장에 대한 거칠기(roughness) 값으로부터 Es값도 구할 수 있다. 양방향 대칭성을 갖지 않은 fcc(110) 표면과 같은 경우, 형태는 다양하지만 동일한 방법으로 추정이 가능하다. (110) 표면의 경우 nearest neighbor 원자가 한 축으로 형성되고 따라서 이 축과 이것과 수직인 축에 대한 상호작용이나 분산 장벽 모두가 비대칭적이다. 따라서 분산 장벽도 x-축, y-축 방향에 따라 분리하여 Edx, E요, Epx, Epy 등과 같이 방향에 따라 다르게 고려해야 한다. 이러한 비대칭적인 분산 장벽을 고려하여 KMC 시뮬레이션을 수행하면 수평축과 수직축의 분산 장벽의 비에 따라 cluster의 두께비가 달라지는 성장을 볼 수 있었고, 한 축 방향으로의 팔 넓이는 fcc(100) 표면의 경우 동일한 Ed+Ep값에 대응하는 팔 넓이와 거의 동일한 결과가 나타나는 것을 볼 수 있다. 따라서 이러한 비대칭적인 모양을 가지는 성장의 경우도 cluster 밀도, cluster 모양, cluster의 양 축 방향 길이 비, 양 축 방향의 평균 팔 넓이로부터 각 축 방향의 분산 장벽을 얻어낼 수 있을 것으로 보인다. 기대할 수 있는 여러 장점들을 보고하고자 한다.성이 우수한 시편일수록 grain의 크기가 큰 것으로 나타났고 결정성이 우수한 시편의 경우에서는 XR

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Analysis of Correlation Between the Number of Cyanobacterias and Water Quality Parameters in Geum River (금강유역의 남조류 세포수와 수질인자 간의 상관관계 분석)

  • Park, Gue Tae;Jang, Dong Woo
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2020.06a
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    • pp.213-213
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    • 2020
  • 최근 나타나는 지구온난화와 이상기후로 인해 가뭄과 홍수피해 같은 자연재해 발생 빈도가 높아졌고, 하천에서는 오염된 수질과 수생태계 복원 및 수변공간 조성, 수자원 관리 등의 목적으로 수질환경 개선사업이 진행되고 있다. 수질환경 측면에서 하천에서 발생하는 가장 큰 문제점으로는 녹조 즉, 남조류의 발생을 예로 들 수 있다. 본 연구에서는 최근 보 개방을 통하여 수질개선 효과가 나타나고 있는 금강을 대상으로 세종보, 공주보, 백제보 구간에 대하여 주요 수질인자에 대한 상관관계 분석을 수행하였다. 특히 남조류 세포수와 주요 하천 수질인자를 Pearson's correlation analysis를 이용하여 상관관계를 분석하였고, 보 위치별 남조류 세포수를 종속변수로 하고, 상관도가 높은 수질인자를 독립변수로 하는 다중회귀식을 도출하여 금강 내 주요 하천 수질인자의 농도에 따른 남조류 세포수 관계를 규명하고자 하였다. 분석기간은 2012년 1월부터 2019년 12월까지 보 건설 이후 시점으로 선정하였고, 월 평균 남조류 개체수가 조류경보제 발령기준 관심단계이상에 해당하는 금강수계의 3개 보에 대하여 남조류 세포수와 수질에 영향을 끼치는 인자인 강수량, (수온)W·T, (수소이온농도)pH, (용존산소)DO, (생물화학적산소요구량)BOD, (화학적산소요구량)COD, (부유물질량)SS, (총질소)TN, (총인)TP, (클로로필-a)Chl-a, (전기전도도)EC, (질산성질소)NO3-N, (암모니아성 질소)NH3-N, (인산염 인)PO4-P, (용존총질소)DTN, (용존총인)DTP, (총유기탄소)TOC 와의 상관관계를 분석하였다. 분석 결과 측정 지점별 남조류 세포수와 상관관계가 있는 인자는 서로 상이했지만 (수온)W·T과 pH의 경우 모든 지점에서 남조류 세포수와 양의 상관관계가 나타났다. 세종보는 W·T(0.383, P<0.01), pH(0.391, P<0.05)의 양의 상관계수를 나타냈고, 공주보에서는 (수온)W·T(0.436, P<0.05), pH(0.412, P<0.05)의 양의 상관관계를 나타냈다. 백제보에서는 (수온)W·T(0.415, P<0.01), pH(0.221, P<0.01)의 양의 상관성을 나타냈다. 남조류 세포수와 수질인자 간의 상관관계 분석에 따라 통계적으로 유의한 인자 중 (수온)W·T과 pH에 영향을 받는 영양염류와 퇴적물에 대한 후속 연구가 필요할 것으로 사료되며, 연구를 통해 제시된 남조류 세포수 다중회귀식은 주요 수질인자 농도에 따라 발생 가능한 남조류세포수를 예측하여 금강의 수질 관리에 활용될 수 있을 것으로 기대된다.

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Simulation and model validation of Biomass Fast Pyrolysis in a fluidized bed reactor using CFD (전산유체역학(CFD)을 이용한 유동층반응기 내부의 목질계 바이오매스 급속 열분해 모델 비교 및 검증)

  • Ju, Young Min;Euh, Seung Hee;Oh, Kwang cheol;Lee, Kang Yol;Lee, Beom Goo;Kim, Dae Hyun
    • Journal of Energy Engineering
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    • v.24 no.4
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    • pp.200-210
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    • 2015
  • The modeling for fast pyrolysis of biomass in fluidized bed reactor has been developed for accurate prediction of bio-oil and gas products and for yield improvement. The purpose of this study is to analyze and to compare the CFD(Computational Fluid Dynamics) simulation results with the experimental data from the CFD simulation results with the experimental data from the reference(Mellin et al., 2014) for gas products generated during fast pyrolysis of biomass in fluidized bed reactor. CFD(ANSYS FLUENT v.15.0) was used for the simulation. Complex pyrolysis reaction scheme of biomass subcomponents was applied for the simulation of pyrolysis reaction. This pyrolysis reaction scheme was included reaction of cellulose, hemicellulose, lignin in detail, gas products obtained from pyrolysis were mainly $CO_2$, CO, $CH_4$, $H_2$, $C_2H_4$. The deviation between the simulation results from this study and experimental data from the reference was calculated about 3.7%p, 4.6%p, 3.9%p for $CH_4$, $H_2$, $C_2H_4$ respectively, whereas 9.6%p and 6.7%p for $CO_2$ and CO which are relatively high. Through this study, it is possible to predict gas products accurately by using CFD simulation approach. Moreover, this modeling approach should be developed to predict fluidized bed reactor performance and other gas product yields.

Effects of Oxygen Functional Groups introduced onto Activated Carbon Fibers on Gas Sensing Property of Chemical Warfare Agent (활성탄소섬유에 도입된 산소작용기가 유독성 화학작용제 감응특성에 미치는 영향)

  • Kim, Su Hyun;Kim, Min-Ji;Song, Eun Ji;Lee, Young-Seak
    • Applied Chemistry for Engineering
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    • v.30 no.6
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    • pp.719-725
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    • 2019
  • In this study, activated carbon fibers were treated with oxygen plasma to investigate gas sensing properties of the dimethyl methylphosphonate (DMMP), which is a simulant gas of the chemical warfare agent, according to oxygen functional group contents. As the flow rate of oxygen plasma treatment increased, oxygen groups were introduced to the surface of activated carbon fibers from 6.90 up to 36.6%, increasing the -OH group which influences the DMMP gas sensing properties. However, as the flow rate of oxygen plasma increases, the specific surface area tends to decrease because etching on the surface of activated carbon fibers occurs due to active species generated during the oxygen plasma treatment. The resistance change rate of the DMMP gas sensor increased from 4.2 up to 25.1% as the oxygen plasma treatment flow rate increased. This is attributed to the hydrogen bonding between DMMP gas and introduced hydroxyl functional group on activated carbon fibers by the oxygen plasma treatment. Therefore, the oxygen plasma is considered to be one of the important surface treatment methods for detecting chemical warfare agents at room temperature.

Determination of Cholesterol, Fatty Acids and Polyaromatic Hydrocarbons in PM10 Particles Collected from Meat Charbroiling (고기구이 스모크에서 채취한 PM10입자에서 콜레스테롤, 지방산과 PAH의 분포)

  • Seo, Young-Hwa;Ko, Kwang-Youn;Jang, Young-Kee
    • Journal of Korean Society of Environmental Engineers
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    • v.32 no.2
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    • pp.155-164
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    • 2010
  • Emission from biomass combustion such as meat charbroiling is an important source of organic aerosol. Since source profiles are necessary input profiles for source apportionment of aerosol by a chemical mass balance model, meat cooking organic source profiles are developed by measuring organic marker compounds, including palmitic acid, stearic acid, oleic acid and cholesterol as well as PAH compounds. Emissions from meat and pork charbroiling are collected on quartz filters with a PM10-high volume sampler, extracted with organic solvents, derivatized with diazomethane/TMS and analyzed by GC/MS isotope dilution method. Organic and elemental carbon are also analyzed by an OCEC analyzer. Wt.% of cholesterol to the organic carbon(OC) content from beef and pork charbroiling is only 0.056 and 0.062, but wt. % of all saturated fatty acids to the OC content from beef and pork charbroiling is 2.727 and 2.022, and the wt% of all unsaturated fatty acids to the OC content is 0.278 and 0.438, respectively. Content of total PAH compounds to the OC content from beef charbroiling is higher than that from pork charbroiling, and those are 0.116 wt% and 0.044 wt%. Among PAH compounds benzo(a)pyrene as a single compound is account for 0.0071 wt% and 0.0023 wt% of OC content from beef and pork charbroiling. Ratios of marker compound to cholesterol are calculated, and those values are in good agreement with the values already reported at the food cooking emission, indicating that they can be used as organic source profiles for the apportionment of organic aerosol.

Pressure Drop of Integrated Hybrid System and Microbe-population Distribution of Biofilter-media (통합 하이브리드시스템의 압력강하 거동 및 바이오필터 담체의 미생물 population 분포)

  • Lee, Eun Ju;Lim, Kwang-Hee
    • Korean Chemical Engineering Research
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    • v.60 no.1
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    • pp.116-124
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    • 2022
  • In this study, waste air containing ethanol and hydrogen sulfide, was treated by an integrated hybrid system composed of two alternatively-operating UV/photocatalytic reactor-process and biofilter processes of a biofilter system having two units with an improved design (R reactor) and a conventional biofilter (L reactor). Both a pressure drop (△p) per unit process of the integrated hybrid system and a microbe-population-distribution of each biofilter process were observed. The △p of the UV/photocatalytic reactor process turned out very negligible. The △p of the L reactor was observed to increase continuously to 4.0~5.0 mmH2O (i.e., 5.0~6.25 mmH2O/m). In case of R reactor, its △p showed the one below ca. 16~20% of the △p of the L reactor. Adopting such microbes-carrying biofilter media with high porosity as waste-tire crumb media, and the improved biofilter design, contributed to △p of this study, reduced by ca. 37~50% and 40~53%, respectively, from the reported △p of conventional biofilter packed with biofilter media of the mixture (50:50) of wood chip and wood bark. In addition, the △p of R reactor in this study, reduced by ca. 80% from the reported △p of conventional biofilter packed with biofilter media of the mixture (75:25) of scoria with high porosity and compost, was mainly attributed to adopting the improved biofilter design. On the other hand, in case of L reactor, the CFU counts in its lowest column was analyzed double as much as those in any other columns. However, in case of R reactor, its CFU counts were bigger by 50% than the one of L reactor and its microbes were evenly distributed at its higher and lower columns of Rdn reactor and Rup reactor. This phenomena was attributed to an even moisture distribution of 50~55% of R reactor at its higher and lower columns. Therefore, R reactor showed superb characteristics in terms of both △p and microbe-population-distribution, compared to L reactor.

Odor Removal Efficiency of Biofilter Ducting Systems in Indoor Pig House (바이오 필터를 이용한 비육돈사 배기덕트 시설의 악취저감 효과)

  • Song, J.I.;Choi, H.L.;Choi, H.C.;Kwon, D.J.;Yoo, Y.H.;Jeon, J.H.
    • Journal of Animal Environmental Science
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    • v.13 no.3
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    • pp.195-200
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    • 2007
  • Management of odors is essential to swine industry in the Republic of Korea. This study was conducted to evaluate the odor removal efficiency of biofilter ducting systems. Rice straw and auto clave concrete(ALC) were used as filter medium. The ventilation fans(5 units, diameter: 500 mm) at the side wall of a growing pig housing were connected to a biofilter using a duct. The size of a biofilter is $2.5{\times}2{\times}1.2(W{\times}L{\times}H)$. The air velocities at the 300 mm above rice straw and ALC were 0.77 and 0.56 m/s, respectively. Ammonia concentration at the outlet of rice straw and ALC media were 2 and 3 ppm, respectively. Dust concentrations were also measured. The dust concentrations of rice straw and ALC were 93, $32\;mg/m^3$, respectively. There was no significant difference between filter mediums in terms of carbon dioxide concentrations(rice straw: 320, ALC: 270 mg/l). The concentration of hydrogen sulfide was stable over the experimentation. The actual concentrations of hydrogen sulfide were 4, 3 and 3 ppm at the days of 7, 21 and 36, respectively. These results suggest that biofilter ducting systems may remove odors from pig house effectively.

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Effect of Process Gas and Burner Gas Temperature on Reaction and Thermal Deformation Characteristics in a Steam Reformer (증기 개질기의 반응 및 열변형 특성에 미치는 공정가스와 버너가스 온도의 영향)

  • Han, Jun Hee;Kim, Ji Yoon;Lee, Jung Hee;Lee, Seong Hyuk
    • Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society
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    • v.17 no.9
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    • pp.126-132
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    • 2016
  • This study numerically investigates the characteristics of chemical reactions and thermal deformation in a steam reformer. These phenomena are significantly affected by the high-temperature burner gas and the process gas conditions. Because the high temperature of the burner gas ranges from 800 to 1000 K, the reformer tubes undergo substantial thermal deformation, eventually resulting in structural failure. Thus, it is necessary to understand the characteristics of the reaction and thermal deformation under the operating conditions to evaluate the reformer tubes for sustainable, stable operation. Extensive numerical simulations were carried out using commercial CFD code (ANSYS FLUENT/MECHANICA Ver. 13.0) while considering three-dimensional turbulent flows and combined heat transfer including conduction, convection, and radiation. Structural analysis considering conjugated heat transfer between solid tubes and fluid flows was conducted using the Fluid-Solid Interaction (FSI) method. The results show that when the injection temperature of the process gas and burner gas decreased, the hydrogen production rate decreased significantly, and thermal deformation decreased by at least 15 to 20%.

Characteristics of Low Temperature De-NOx Process with Non-thermal Plasma and NH3 Selective Catalytic Reduction (I) (저온 플라즈마 및 암모니아 선택적 환원공정을 활용한 저온 탈질공정의 특성(I))

  • Lee, Jae-Ok;Song, Young-Hoon
    • Applied Chemistry for Engineering
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    • v.17 no.4
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    • pp.409-413
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    • 2006
  • An experimental study on a combined $De-NO_x$ process of non-thermal plasma and $NH_{3}$ SCR, which can be operated under low temperature conditions, i.e. $150{\sim}200^{\circ}C$, has been conducted. The test results confirmed feasibility of fast SCR reaction, which shows faster reactivity compared with typical SCR reaction under the low temperature conditions. The test showed that pre-oxidation step to convert NO to $NO_2$ is necessary for the fast SCR reaction, and the appropriate ratio of $NO_{2}/NO_{x}$ ranges from 0.3 to 0.5. Ammonium salts produced under low temperature conditions, effects of hydrocarbons on the combined process, the operation power of the process are discussed in the present study.