In this study, applicable possibility in chemical decontamination for reactor coolant pump(RCP) was investigated for the various stainless steels. The stainless steel(STS) 304 showed the best electrochemical properties for corrosion current density and the lowest weight loss ratio in chemical decontamination process model 3-3 than other materials. The weightloss quantity in chemical decontamination process model 3-3 presents the lowest value compare to the other chemical decontamination process model 1, 2, 3-1 and 3-2. In the case of SEM observation, the pitting corrosion was generated in both STS 415 and STS 431 with the increasing numbers of cycle. The intergranular corrosion in STS 431 was sporadically observed. The sizes of their pitting corrosion were also increased with increasing cycle numbers.
금속염화물과 암모니아간의 가역반응을 이용한 화학열펌프는 비프레온계 냉동 냉장시스템으로서 환경규약의 제한이 없고 가스, 전기 및 산업폐열 등 다양한 구동열원을 사용할수 있으며 축열에 의한 에너지 저장이나 산업공정에서의 대용량 에너지관리 시스템 등 응용분야가 다양한 장점을 갖고 있다. 통상 소규모의 실험실 장치에서 파일롯트 플랜트(pilot plant)로 전환하는 과정에서 시스템의 성능에 대한 해석이 필요하며 화학반응기의 거동에 대한 컴퓨터 모사도 필수적이다. 따라서 본 연구에서는 작동조건에 따라 화학식 냉동기 성능계수가 어떻게 변하는지를 예측하였고 반응기 모델링에 의한 동적모사를 수행하여 반응기의 온도거동, 작동조건에 따른 전화율 변화, 반응혼합물의 제조변수가 냉동기 성능에 미치는 영향 등을 고찰하였다.
Copper-Zinc Oxide를 촉매로 사용하는 메탄올 자열 개질 반응기의 온도제어 연구를 하였다. 반응기 hot-spot에서 1 cm 벗어난 지점의 반응기 내부 온도를 피제어변수로, 공기 유량을 조작변수로 사용하였다. 일차 시간 지연 모델을 얻었으며, 이로부터 IMC-PI 법을 적용하여 제어기 값을 구할 수 있었다. 이 제어기로 100시간 이상 개질 반응기 내부의 온도를 ${\pm}5^{\circ}C$ 내에서 제어할 수 있었다. 촉매활성의 저하로 인한 hot-spot 지점의 변화를 조사하여, 적응 제어의 설계에 이용할 수 있게 하였다.
열화학적인 수소 생산 공정 중 하나인 S-I Cycle은 요오드와 황을 이용한 수소 생산 공정으로써 물 분자로부터 수소 분자를 얻어내는 순환 공정이다. 수소 생산 공정에 열을 공급하고자 하는 초고온 원자로(VHTR; Very High Temperature Reactor)는 원자로에서 수소 생산 공정으로 방사능 없이 안전하게 열을 전달하기 위하여 중간열교환기(IHX; Intermediate Heat Exchanger)가 필요하다. 본 연구에서는 수소 생산공정과 초고온 원자로간의 중간 열교환 공정을 모사하여 운전압력 및 작동 유체의 변화에 따른 중간 열교환기의 효율을 계산하고 가장 경제적인 중간 열교환기를 설계하기 위한 공정 조건을 도출하였다.
For accurate and reliable process design for phenol oxidation in a plug flow reactor with supercritical water, modeling can be very insightful. Here, the velocity and density distribution along the reactor have been predicted by a numerical model and variations of temperature and phenol mass fraction are calculated under various flow conditions. The numerical model shows that as we proceed along the length of the reactor the temperature falls from above 430 ℃ to approximately 380 ℃. This is because the generated heat from the exothermic reaction is less that the amount lost through the walls of the reactor. Also, along the length, the linear velocity falls to less than one-third of the initial value while the density more than doubles. This is due to the fall in temperature which results in higher density which in turn demands a lower velocity to satisfy the continuity equation. Having a higher oxygen concentration at the reactor inlet leads to much faster phenol destruction; this leads to lower capital costs (shorter reactor will be required); however, the operational expenditures will increase for supplying the needed oxygen. The phenol destruction depends heavily on the kinetic parameters and can be as high as 99.9%. Using different kinetic parameters is shown to significantly influence the predicted distributions inside the reactor and final phenol conversion. These results demonstrate the importance of selecting kinetic parameters carefully particularly when these predictions are used for reactor design.
Model predictive control algorithm requires a relevant model of the system to be controlled. Unfortunately, the first principle model describing a polymerization reaction system has a large number of parameters to be estimated. Thus there is a need for the identification and control of a polymerization reactor system by using available input-output data. In this work, the polynomial auto-regressive moving average (ARMA) models are employed as the input-output model and combined into the nonlinear model predictive control algorithm based on the successive linearization method. Simulations are conducted to identify the continuous styrene polymerization reactor system. The input variables are the jacket inlet temperature and the feed flow rate whereas the output variables are the monomer conversion and the weight-average molecular weight. The polynomial ARMA models obtained by the system identification are used to control the monomer conversion and the weight-average molecular weight in a continuous styrene polymerization reactor It is demonstrated that the nonlinear model predictive controller based on the polynomial ARMA model tracks the step changes in the setpoint satisfactorily. In conclusion, the polynomial ARMA model is proven effective in controlling the continuous styrene polymerization reactor.
최근 디젤연료대체용으로 각광을 받고 있는 DiMethylEther(DME)를 천연가스로부터 얻어지는 합성가스를 이용하여 직접 생산하는 1단계법의 고정층 촉매 반응기를 시뮬레이션하였다. 그 결과 과잉냉각시 반응기의 온도가 떨어져서 전체적인 반응이 둔화되며, 강제 냉각을 하지 않을 경우 급격한 온도상승으로 인해 역시 반응효율이 떨어지게 된다는 것을 알 수 있었다. 또한, 냉각효과 및 반응물의 공간속도 및 반응물의 온도등의 조건에 따른 최적운전조건을 수립할 수 있었다.
We evaluated the optimal conditions for fluidization of nickel oxide (NiO) and its reduction into high-purity Ni during hydrogen reduction in a laboratory-scale fluidized bed reactor. A comparative study was performed through structural shape analysis using scanning electron microscopy (SEM); variance in pressure drop, minimum fluidization velocity, terminal velocity, reduction rate, and mass loss were assessed at temperatures ranging from 400 to $600^{\circ}C$ and at 20, 40, and 60 min in reaction time. We estimated the sample weight with most active fluidization to be 200 g based on the bed diameter of the fluidized bed reactor and height of the stocked material. The optimal conditions for NiO hydrogen reduction were found to be height of sample H to the internal fluidized bed reactor diameter D was H/D=1, reaction temperature of $550^{\circ}C$, reaction time of 60 min, superficial gas velocity of 0.011 m/s, and pressure drop of 77 Pa during fluidization. We determined the best operating conditions for the NiO hydrogen reduction process based on these findings.
한국정보디스플레이학회 2003년도 International Meeting on Information Display
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pp.897-900
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2003
Chemical vapor condensation (CVC) reactor was investigated for the deposition of Parylene-N thin films as the passivation layer for organic light emitting diodes (OLEDs). Several gas inlet manifold designs were tested to improve the deposition rate and its uniformity, and it was found that proper inlet design is crucial to get the desired film properties. Process characterization was also performed with the modified inlets to optimize the process variables.
Polyurethane foam이 충진된 trickle bed reactor에서 통성혐기성 미생물인 Citrobacter amalonaticus Y19을 이용하여 일산화탄소와 물로부터 연속적인 수소생산을 살펴보았다. C. amalonaticus Y19은 설탕을 탄소원으로 할 때 호기적 조건에서 13 g/L까지 성장하였고 혐기조건에서 CO 가스를 주입하였을 때 약 60시간만에 최대 수소 생산 활성을 나타내었다. TBR 반응기에서 유입가스의 CO의 분압이 증가할수록 혹은 기체 체류시간이 감소할수록 수소 생성속도가 증가하였으나 CO의 전환율은 반대로 감소하였다. 그러나 액상의 유속변화는 반응기 운전 결과에 큰 영향을 주지 못했다. 본 실험에서 얻은 최대 수소 생성속도는 기체 체류시간 25분, 유입 CO 압력 0.4 atm에서 16 mmol/L/hr(전환율 33%)이었다. 이 값은 비슷한 반응기에 대해 보고된 Cowger의 결과보다 약 2배 이상 높은 값으로 통성혐기성균주의 고농도 배양과 다공성 충진물의 사용에 의한 높은 기-액 물질 전달 속도가 그 원인으로 추정되었다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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