• Proceedings of the KAIS Fall Conference
• /
• 2010.11a
• /
• pp.309-312
• /
• 2010

본 연구에서는 유동층반응기를 이용하여 왕겨의 탄화반응을 수행하였다. 탄화반응은 내경 40mm, 높이 1.8m의 유동층을 사용하였으며, 분산판은 다공성 스테인레스스틸을 사용하였다. 탄화반응은 질소를 이용하여 수행하였다. 왕겨 주입입자 크기는 직경 2.0mm, 0.715mm, 0.359mm, 0.194mm를 각각 사용하였으며, 유동층의 온도는 $400^{\circ}C$, $500^{\circ}C$, $600^{\circ}C$, $700^{\circ}C$에서 탄화특성을 측정하였다. 또한 유동층의 매질로는 직경 1.0mm의 Co-Mo-Fe/$Al_2O_3$ 촉매를 사용하였으며, 탄화물은 유동층상부에 설치된 사이크론에 의하여 포집 분리 되었다. 탄화온도, 유속, 입자크기 등 조업변수에 따른 생성 탄소체의 물성을 규명하여 최적 조업조건을 제시하였다.

• Proceedings of the KAIS Fall Conference
• /
• 2007.11a
• /
• pp.344-346
• /
• 2007

본 논문은 유동층반응기에서 메탄의 열분해에 의한 수소 생산과 탄소 생성에 대한 연구를 수행하였다. 환경에 대한 영향을 최소화한 상태에서 메탄의 전환반응을 메탄 분해촉매활성에 영향을 미치는 인자에 대하여 연구하였다. 측정된 압력요동특성치의 해석을 통하여 유동층 열분해촉매의 유동화현상을 측정하였으며, 유동화특성에 따른 메탄열분해능을 측정하였다. 메탄의 분해는 생성되는 수소를 이용하였다. 유동층의 이동성, $U-U_{mf}$, 마모, 비산유출 유동화가스의 효율밀도에 따른 영향을 연구하였다.

• Applied Chemistry for Engineering
• /
• v.9 no.2
• /
• pp.278-285
• /
• 1998

In a fixed bed reactor, adsorption capacity of $SO_2$ in simulated flue gases was investigated with NMO(natural manganese ore), composed of various metal oxides, iron ore and $CuO/{\gamma}-Al_2O_3$ as adsorbents. The experiment carried out in a fluidized bed reactor with variables such as gas velocity, temperature and particle size. Iron ore was excluded in the fluidized bed reactor experiment for the lower adsorption capacity. The adsorption of $SO_2$ in metal oxide is a typical chemisorption because the adsorption capacity of all adsorbents increased with temperature. The effect of particle size on the adsorption capacity was varied with the ratio, $U_o/U_{mf}$ and the difference of $U_o-U_{mf}$. $U_o$ is the gas velocity, $U_{mf}$ is the minimum fluidization gas velocity. $U_o/U_{mf}$ and $U_o-U_{mf}$ explain the behavior of the gas and solids in the fluidized bed reactor. From the performance equation of the fluidized bed reactor, kinetic reaction rate constants were obtained by the non-linear least square method. The adsorption capacity of NMO proved the potential use of $SO_2$ adsorbents.

• Proceedings of the Korea Society for Energy Engineering kosee Conference
• /
• 1999.11a
• /
• pp.35-39
• /
• 1999

현재 NO제거에 주로 사용되는 환원제로서 NH$_3$가 있는데 이는 NO에 대한 선택도가 우수하기 때문이다. 그러나, NH$_3$는 독성이 강하고 부식성이 있어 저장 및 수송에 많은 비용이 든다는 단점이 있다. 따라서 본 연구에서는 SOx/NOx 동시 제거 공정에 효과적으로 알려진 fresh and sulfated CuO/${\gamma}$-A1$_2$O$_3$촉매상에서 독성이 강한 NH$_3$를 대신하는 새로운 환원제로서 urea용액을 이용하여 유동층 반응기에서 SCR을 수행해 보고자 한다.(중략)

• Korean Chemical Engineering Research
• /
• v.43 no.2
• /
• pp.278-285
• /
• 2005

In the present work, a reaction of sulfur removal and simulation of desulfurization based on the grain model and two-phase theory were studied using natural manganese ore (NMO) as a sorbent in a continuous fluidized bed reactor. The effect of desulfurization was investigated through the grain model considered the change of pore structure as a function of desulfurization time, particle size of NMO, and diffusion velocity of $SO_2$ in the pores. Among these parameters, the diffusion of $SO_2$ in the pores of NMO was the most important factor. Moreover, the reaction of sulfur removal and desulfurization in a continuous fluidized bed reactor using NMO as a sorbent could be well predict through the grain model and two-phase theory, respectively.

• Journal of Energy Engineering
• /
• v.12 no.4
• /
• pp.289-301
• /
• 2003

To develop a chemical-looping combustion technology, conceptual design of 50 kW thermal chemical-looping combustor, which is composed of two interconnected pressurized circulating fluidized beds, was performed by means of mass and energy balance calculations. A riser type fast fluidized bed was selected as an oxidizer and a bubbling fluidized bed was selected as a reducer by mass balance for the chemical-looping combustor. Calculated values of bed mass, solid circulation flux, and reactor dimension by mass and energy balance calculations were suitable for construction and operation of chemical-looping combustor. It is concluded from the comparison of the design results and operating values of commercial circulating fluidized bed that the process outline is realistic. Moreover, the previous results support that oxygen carrier particle, NiO/bentonite, fulfills the conversion rates needed for the proposed design. The effects of system capacity, metal oxide content in a oxygen carrier particle, amount of steam input, gas velocity, and solid depth on design values were investigated and the changes in the system performance can be estimated by proposed design tool.

• Proceedings of the KAIS Fall Conference
• /
• 2005.05a
• /
• pp.274-276
• /
• 2005

본 논문에서는 유동층 화학기상증착법(FB CVB; Fluidized Bed Chemical Vapor Deposition)으로 광촉매가 박막증착된 비드를 제조하였고 제조된 광촉매코팅비드의 광반응성을 연속식 반응기에서 아세트알데히드의 분해능력을 측정하여 분석하였다. 광촉매가 박막증착된 비드의 FE-SEM 분석 결과 글라스 비드 위의 티타니아는 비교적 매끄럽게 증착되었고, 실리카 위의 티타니아는 입자의 형태로 증착되었으며 알루미나 위의 티타니아는 결정상을 이루며 증착됨을 확인 할 수 있었다. Acetaldehyde 기체의 광촉매에 의한 분해 실험을 진행하기 위해 연속식 반응기를 설계 제작하였고, 이 반응기를 사용하여 제조된 광촉매 코팅입자의 광반응성을 살펴보았다. 반응기는 가스 주입구와 출구를 갖고 있으며, 중심부에 UV 램프가 설치되었다. 반응기는 내열유리(pyrex)로 제작하였으며, 체적은 100 ml이다. 반응기 내부의 중심부에 UV 램프가 설치되고 UV 램프와 반응기 외부사이에 유동층 화학기상증착법에 의해 티타니아가 박막증착된 광촉매입자가 위치하여 광반응성을 평가하였다. 유량변화에 따른 광반응성을 측정하였으며, 알루미나에 광촉매를 증착시킨 제품의 경우 가스유량 100cc/min에서는 acetaldehyde가 $100\%$ 분해되고, 가스유량 500cc/min에서는 $50\%$정도 분해되는 것을 알 수 있었다.

• Journal of the Korean Applied Science and Technology
• /
• v.34 no.1
• /
• pp.58-65
• /
• 2017

Fluidized bed gasification is technically and economically proven technology, which shows the high possibility of realization and commercialization. However, in Korea, development of FBG to the commercial scale for power generation and industry is mainly blocked by the fact that there is no experience of design, troubleshooting and operation of even pilot scale fluidized bed gasifier. In this study, a $3MW_{th}$ circulating fluidized bed(CFB) was newly developed for biomass gasification. The fluidized bed was mainly composed of circulating and bubbling fluidized reactors integrating in-situ tar removal step in the system. For cleaning of the tar and acid gas in the product gas, the sequential gas cleaning process comprised of a ceramic filter, rapid quencher and wet scrubber was adopted. Effect of equivalence ratio was investigated to find the optimal operating conditions for the $3MW_{th}$ integrated system of fluidized bed gasification.

• Proceedings of the KAIS Fall Conference
• /
• 2011.05a
• /
• pp.151-154
• /
• 2011

$NO_x$ 제어 기술로는 크게 연소 전 탈질, 연소 개선 및 연소 후 탈질 기술로 구분할 수 있으며, 연소 후 탈질 기술에 속하는 SCR은 촉매를 사용하여 $NO_x$를 환원하는 대표적인 배연탈질기술이다. SCR의 $NO_x$ 저감 성능은 촉매 요인(촉매 구성물질, 형태, 공간속도 등)과 배가스의 온도, 유속 분포, 공정 운전 조건 등의 다양한 인자에 의해 좌우되는데 특히, 촉매층으로 유입되는 유동의 균일도는 가장 중요한 요소가 된다. 유동이 균일하지 않을 경우 촉매 전단에 편류가 발생하게 될 것이며 일정 촉매만 사용하게 되어 촉매 사용주기 감소 및 SCR 성능 저하를 초래할 수 있기 때문이다. 본 연구에서는 3차원 수치 해석 기법을 이용하여 설계 초기의 SCR 반응기 내 유동 특성을 모사하여 기류 균일도 여부를 확인하고, SCR 내 유동 균일도를 최적화시키기 위한 설계를 목적으로 설치하는 가이드 베인과 배플, 다공판이 반응기 내부 유동 및 촉매층의 기류 균일도에 미치는 영향에 대하여 연구를 수행하였다. 그 결과, 유동 개선을 위해 인입 덕트 곡관부에 가이드 베인을 설치하여 처리가스를 적절하게 배분시키고, 반응기 상단에 3단 배플을 설치한 결과 반응기 내부 유동의 편류 개선에 매우 효과적임을 알 수 있었다. 또한 다공판을 예비 촉매층 하단부 위치에 추가로 설치함에 따라 유동을 한번 더 완충시킬 수 있어 기류 균일도가 매우 양호해짐을 알 수 있었다.

• Journal of Korean Society of Environmental Engineers
• /
• v.28 no.7
• /
• pp.746-751
• /
• 2006

In this study, drying and carbonization experiment was conducted in a fluidized bed reactor according to the variations in gas velocity, particle size, and reactor temperature. As a result, the weight loss rates of sludge by drying in the fixed bed and fluidized bed type dryer showed that drying in the fluidized bed was about 6 times faster than drying in the fixed bed, and the weight loss rates of sludge by carbonization in the fixed bed and fluidized bed type reactor showed that carbonization in the fluidized bed was about 4 times faster than drying in the fixed bed. This implies that carbonization in the fluidized bed was completed within 10 minutes. Although the amount of char decreased with the increase of carboniration temperature, the amount of char became similar at upper 873K. Also, the amount of char decreased with increasing gas velocity. Consequently, it could be efficient that slow fluidization should be maintained within the range of fluidization in case of fluidized carbonization of sewage sludge at 873K.