• 제목/요약/키워드: Coal-Water Slurry

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CWM 방울안의 미분탄 존재 (Pulverized Coal Particle Presence Inside CWM Droplet)

  • 김종호;김성준
    • 대한기계학회논문집
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    • 제14권5호
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    • pp.1211-1221
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    • 1990
  • 본 연구에서는 CWM을 이류체 미립화기(twin-fluid atomizer)로 미립화 시켜 미립화에 크게 영향을 미치는 인자들로 믿어지는 공기분사압력, 부하도(loading), 미 분탄의 크기 그리고 CWM 방울 채집위치의 변화가 CWM 방울크기 분포와 CWM 방울안 미 분탄 존재유무에 미치는 영향을 연구의 목적으로 하였다.

콜타르 오염토양의 슬러리상 생물반응기에서 처리수 재순환에 따른 효율 평가 (Effect of Recycled-Water Addition on Treatment Efficiency of Coal Tar-Contaminated Soil with Slurry Phase Bioreactor)

  • 박준석;박진홍;남궁완
    • 공업화학
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    • 제16권5호
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    • pp.712-718
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    • 2005
  • 본 연구는 콜타르로 오염된 토양을 슬러리상 생물반응기로 처리할 때에 재순환수 첨가가 미치는 영향을 평가하고자 실시하였다. 실험실 규모의 슬러리상 생물반응기는 미생물활성이 최적으로 유지될 수 있도록 설정하였으며, 실험에 사용된 토양은 사질양토였다. 토양내의 콜타르와 14가지 PAHs 화합물의 농도는 가스크로마토그래피를 이용하여 분석하였다. 슬러리상 생물반응기는 2000 mg/kg 농도에서 재순환수 첨가의 영향이 미미하였다. 그러나 20000 mg/kg에서는 뚜렷한 효과를 나타내어 재순환수를 첨가한 경우의 1차반응속도상수와 제거율은 재순환수를 첨가하지 않은 경우 보다 각각 2.5배와 2.0배 정도가 증가되었다. 슬러리상 생물반응기에서 콜타르는 휘발(3.8~16.0%)과 분해(84.0~96.2%)에 의하여 제거되었으며, 분해에 의한 제거가 약 85% 이상이 되므로 주로 생물학적인 분해반응에 의하여 제거가 되는 것으로 평가되었다. 재순환수를 첨가한 경우에 고리수에 따른 PAHs 화합물의 제거에서 고리수가 3개인 경우에는 92.2~99.7%로 높은 제거율을 나타내었으며, 4개 이상의 고리수를 가진 화합물들은 분해되지 않거나 30% 미만으로 분해되었다.

Vaned Wheel Atomizer에 의한 CWM 미립화 (Vaned Wheel Atomization of CWM)

  • 김성준;김용선
    • 대한기계학회논문집
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    • 제16권5호
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    • pp.974-982
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    • 1992
  • 본 연구에서는 Wheel 미립화기로 CWM을 분사시켰을때 Vane의 형태가 혼합연료 방울의 크기분포에 미치는 영향을 실험적으로 연구하는 것이며 그 연구 내용을 요약하 면 다음과 같다. .Vane의 형상계수(Aspect ratio)가 연료방울의 크기분포에 미치는 영향 .Vane의 각도가 연료방울의 크기분포에 미치는 영향 .미분탄 부하도와 연료방울의 SMD변화 .미분탄 분포의 평균크기변경에 따른 연료방울의 SMD변화 위에서 형상계수라함은 Vane의 출구직경(d)와 Vane의 출구길이 (L)의 비(L/d)를 의미 하고 있다.

2단 분류층 가스화기에서 합성가스 생성을 위한 석탄 슬러리 가스화에 대한 수치 해석적 연구 (Numerical simulation of gasification of coal-water slurry for production of synthesis gas in a two stage entrained gasifier)

  • 서동균;이선기;송순호;황정호
    • 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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    • 한국신재생에너지학회 2007년도 추계학술대회 논문집
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    • pp.417-423
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    • 2007
  • Oxy-gasification or oxygen-blown gasification, enables a clean and efficient use of coal and opens a promising way to CO2 capture. The coal gasification process of a slurry feed type, entrained-flow coal gasifier was numerically predicted in this paper. The purposes of this study are to develop an evaluation technique for design and performance optimization of coal gasifiers using a numerical simulation technique, and to confirm the validity of the model. By dividing the complicated coal gasification process into several simplified stages such as slurry evaporation, coal devolatilization, mixture fraction model and two-phase reactions coupled with turbulent flow and two-phase heat transfer, a comprehensive numerical model was constructed to simulate the coal gasification process. The influence of turbulence on the gas properties was taken into account by the PDF (Probability Density Function) model. A numerical simulation with the coal gasification model is performed on the Conoco-Philips type gasifier for IGCC plant. Gas temperature distribution and product gas composition are also presented. Numerical computations were performed to assess the effect of variation in oxygen to coal ratio and steam to coal ratio on reactive flow field. The concentration of major products, CO and H2 were calculated with varying oxygen to coal ratio (0.2-1.5) and steam to coal ratio(0.3-0.7). To verify the validity of predictions, predicted values of CO and H2 concentrations at the exit of the gasifier were compared with previous work of the same geometry and operating points. Predictions showed that the CO and H2 concentration increased gradually to its maximum value with increasing oxygen-coal and hydrogen-coal ratio and decreased. When the oxygen-coal ratio was between 0.8 and 1.2, and the steam-coal ratio was between 0.4 and 0.5, high values of CO and H2 were obtained. This study also deals with the comparison of CFD (Computational Flow Dynamics) and STATNJAN results which consider the objective gasifier as chemical equilibrium to know the effect of flow on objective gasifier compared to equilibrium. This study makes objective gasifier divided into a few ranges to study the evolution of the gasification locally. By this method, we can find that there are characteristics in the each scope divided.

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Rheology and pipeline transportation of dense fly ash-water slurry

  • Usui, Hiromoto;Li, Lei;Suzuki, Hiroshi
    • Korea-Australia Rheology Journal
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    • 제13권1호
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    • pp.47-54
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    • 2001
  • Prediction of the maximum packing volume fraction with non-spherical particles has been one of the important problems in powder technology. The sphericity of fly ash particles depending on the particle diameter was measured by means of a CCD image processing instrument. An algorithm to predict the maximum packing volume fraction with non-spherical particles is proposed. The maximum packing volume fraction is used to predict the slurry viscosity under well dispersed conditions. For this purpose, Simha's cell model is applied for concentrated slurry with wide particle size distribution. Also, Usui's model developed for aggregative slurries is applied to predict the non-Newtonian viscosity of dense fly ash - water slurry. It is certified that the maximum packing volume fraction for non-spherical particles can be successfully used to predict slurry viscosity. The pressure drop in a pipe flow is predicted by using the non-Newtonian viscosity of dense fly ash-water slurry obtained by the present model. The predicted relationship between pressure drop and flow rate results in a good agreement with the experimented data obtained for a test rig with 50 mm inner diameter tube. Base on the design procedure proposed in this study, a feasibility study of fly ash hydraulic transportation system from a coal-fired power station to a controlled deposit site is carried out to give a future prospect of inexpensive fly ash transportation technology.

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Oil Agglomeration Process에 의한 무연탄 슬러리의 탈수에 관한 연구(제1보) (A study on the removal of the water from the anthracite slurry by Oil Agglomeration Prosess(partI))

  • 권이동;신강호;조동성
    • 자원리싸이클링
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    • 제2권2호
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    • pp.39-44
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    • 1993
  • 어룡탄광에서 산출되는 저질인 무연탄 슬러리를 Oil agglomeration 처리법으로 탈수하여 다음과 같은 결과를 얻었다. 저질 무연탄은 기름과 응집체(COM)를 형성하여 물과의 비중차이에 의해서 약 80%까지 분리되고 이때 COM을 만드는 각각 석유, 경유 또는 중유의 첨가량은 시료량의 10%정도이다. 무연탄에서 가연성분을 회수하고 회분을 제거할 수 있는 능력은 기름의 첨가율, 광액 농도, 광립의 입도, 교반시간, 교반강도에 크게 영향을 받는다. 최적조건인 상태에서 가연물질의 회수율은 약 95%까지 증가되었고, 회분의 함유율은 30%에서 13.5%로 감소되었다.

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1톤/일 분류층가스화기에서 석탄과 석유코크스 혼합 슬러리의 가스화특성 (Gasification of Coal-Petroleum Coke-Water Slurry in a 1 ton/d Entrained Flow Gasifier)

  • 윤상준;최영찬;홍재창;라호원;이재구
    • Korean Chemical Engineering Research
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    • 제46권3호
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    • pp.561-566
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    • 2008
  • 석유코크스의 연료적 가치에 대한 관심이 증가하여, 세계적으로 정유공정이나 발전용으로 석유코크스 가스화 플랜트 적용 사례가 증가하고 있다. 본 연구에서는 1톤/일 규모의 석탄가스화 시스템을 활용하여 석유코크스 가스화를 위한 요소기술을 개발하고자 하였다. 석유코크스는 반응성이 낮아 가스화를 위한 산소소모량이 석탄보다 많이 소요되었으며, 석유코크스와 석탄을 각각 50%로 혼합한 연료의 경우, 합성가스 발열량은 $6.7{\sim}7.2MJ/Nm^3$ 수준을 보였다. 가스화 성능 면에서 전환율은 산소량 증가에 따라 92%이상까지 도달할 수 있었지만, 냉가스효율은 석탄보다 낮은 수준의 결과를 보였다. 이는 반응성이 낮은 석유코크스의 경우 가스화 성능 향상을 위해 버너 노즐부위에 대한 미립화 설계 보완이 필요한 것으로 파악되었다.

Datong탄에 대한 Bench Scale Unit급 분류층 석탄가스화 연구 (Gasification Study of Datong Coal in a Bench Scale Unit of Entrained Flow Gasifier)

  • Ryu, Si-Ok;Kim, Jae-Ho;Lee, Hyo-Jin;Lee, Jae-Goo;Park, Tae-Jun;An, Dal-Hong;Park, Ho-Young
    • 에너지공학
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    • 제6권1호
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    • pp.96-103
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    • 1997
  • 0.5~1.0톤/일 용량의 BSU급 분류층 가스화기에서 중국산 Datong탄에 대한 석탄가스화 특성실험을 하였다. 가스화기의 반응온도는 1300~155$0^{\circ}C$를 유지하였으며, 실험에 사용된 슬러리농도는 62.5wt% ($H_2O$/Coal=0.6)였다. 산소 및 슬러리는 버너에 주입되기전 예일을 실시하였으며 $O_2$/Coal의 공급비는 0.8~l.2를 유지하였다. 또한 슬러리의 점도를 낮추고 유동성을 향상시키기 위하여 첨가제로서 CWM 1002와 NaOH를 각각 0.3%와 0.05% 추가하였다. 석탄가스화 실험에서 측정된 생성기체는 주로 수소, 일산화탄소 및 이산화탄소로 구성되어 있으며 미량의 메탄도 생성되었다. 생성된 가스는 반응온도가 증가함에 따라 H$_2$와 CO의 생성량은 증가하는 반면 $CO_2$의 양은 감소하였다. 산소의 공급량이 증가함에 따라 $CO_2$의 생성량은 지속적으로 증가하고 CO 및 H$_2$의 생성량은 $O_2$/Coal의 비가 약 0.9에서 최대치를 나타낸 후 감소하였으며, 생성가스 발열량은 1700~2400 kcal/N㎥을 나타내었다.

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Treatment of Abandoned Coal Mine Discharged Waters Using Lime Wastes

  • Park Joon-Hong;Kim Hee-Joung;Yang Jae-E.;Ok Yong-Sik;Lee Jai-Young;Jun Sang-Ho
    • 한국지하수토양환경학회:학술대회논문집
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    • 한국지하수토양환경학회 2005년도 INTERNATIONAL SYMPOSIUM ON SOIL & GROUNDWATER ENVIRONMENT
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    • pp.59-61
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    • 2005
  • In Korea, hundreds of abandoned and closed coal and metallic mines are present in the steep mountain valleys due to the depression of the mining industry since the late 1980s. From these mines, enormous amounts of coal waste were dumped on the slopes, which causes sedimentation and acid mine drainage (AMD) to be discharged directly into streams causing detrimental effects on soil and water environments. A limestone slurry by-product (lime cake) is produced from the Solvay process in manufacturing soda ash. It has very fine particles, low hydraulic conductivities ($10^{-8}{\sim}10^{-9}cm/sec$), high pH, high EC due to the presence of CaO, MgO and $CaCl_2$ as major components, and traces of heavy metals. Due to these properties, it has potential to be used as a neutralizer for acid-producing materials. A field plot experiment was used to test the application of lime cake for reclaiming coal wastes. Each plot was 20 x 5 m (L x W) in size on a 56% slope. Treatments included a control (waste only), calcite ($CaCO_3$), and lime cake. The lime requirement (LR) for the coal waste to pH 7.0 was determined and treatments consisted of adding 100%, 50%, and 25% of the LR. The lime cake and calcite were also applied in either a layer between the coal waste and topsoil or mixed into the topsoil and coal waste. Each plot was hydroseeded with grasses and planted with trees. In each plot, surface runoff and subsurface water were collected. The lime cake treatments increased the pH of coal waste from 3.5 to 6, and neutralized the pH of the runoff and leachate of the coal waste from 4.3 to 6.7.

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