• 제목/요약/키워드: Continuous flow reactor

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연속흐름 반응기에서 광촉매 반응에 의한 VOC 물질제거 특성에 대한 수치적 연구 (A Numerical Analysis of the Abatement of VOC with Photocatalytic Reaction in a Flow Reactor)

  • 최우혁;김창녕;정석진
    • 설비공학논문집
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    • 제13권7호
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    • pp.637-646
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    • 2001
  • VOC(Volatile Organic Compound) removal characteristics in continuous flow reactors have been numerically investigated. The photocatalytic reaction have been simulated with the binding constant and the reaction rate constant obtained from experimental data for the constant-volume batch reactor, and then VOC abatement in continuous flow reactors with the same conditions as those of batch reactor has been analyzed. The standard 4\kappa-\varepsilon$ model and mass conservation equation have been employed for numerical calculation, and heterogeneous reaction rate has been used in terms of the boundary condition of the conservation equation. in the case of the continuous flow reactor, reaction characteristics have been estimated with various inlet velocities and with different number of baffles. The result shows that the concentration distribution and flow patterns are strongly affected by the inlet velocity, and that with the increased inlet velocity, VOC removal rate is increased, while removal efficiency is decreased. This result may be useful in the design of reactors with improved VOC removal efficiency.

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Enzymatic Hydrolysis of Egg Yolk Protein in Continuous Packed Column Operation

  • Kang, Byung-Chul;Lee, Sang-Uk
    • 한국생물공학회:학술대회논문집
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    • 한국생물공학회 2003년도 생물공학의 동향(XIII)
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    • pp.485-489
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    • 2003
  • Enzymatic hydrolysis of egg yolk Protein was carried out in continuous packed column reactor Five supports for enzyme immobilization were evaluated in this study. We investigated the optimum operation variables - pH, temperature, and flow rate in continuous reactor operation.

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관형반응기에서 알칼리 및 혼합촉매를 사용한 혼합지방의 바이오디젤화 (Conversion of Mixed Fat into Biodiesel in Plug Flow Reactor Using Alkali and Mixed Catalysts)

  • 현영진
    • 한국응용과학기술학회지
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    • 제27권2호
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    • pp.123-128
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    • 2010
  • The continuous transesterification of mixed fat was done on the plug flow reactor packed with the static mixers. The transesterification using 0.5 wt% KOH, 0.8 wt% TMAH and mixed catalyst[40 v/v% KOH(0.5 wt%)+60 v/v% TMAH(0.8 wt%)] was conducted with the changes of molar ratios, weight percentage of beef, flow rates and number of static mixer's elements at $65^{\circ}C$. The overall conversion of mixed fat at 1:8 molar ratio, 50 wt% of beef and 24 of static mixer's elements increased until 0.7mL/min of flow rate. The overall conversion of mixed fat showed 96% at those conditions. So, the optimum operating conditions on tublar reactor were 1:8 molar ratio, 50 wt% of beef, 0.7 mL/min of flow rate and 24 of static mixer' s elements.

Property Control in a Continuous MMA Polymerization Reactor using EKF based Nonlinear Model Predictive Controller

  • Ahn, Sung-Mo;Park, Myung-June;Rhee, Hyun-Ku
    • 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
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    • 제어로봇시스템학회 1998년도 제13차 학술회의논문집
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    • pp.468-473
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    • 1998
  • A mathematical model was developed for a continuous re-actor in which free radical polymerization of methyl methacrylate (MMA) occurred. Elementary reactions considered in this study were initiation, propagation, termination, and chain transfers to monomer and solvent. The reactor model took into account the density change of the reactor contents and the gel effect. A control system was designed for a continuous reactor using extended Kalman filter (EKF) based non-linear model predictive controller (NLMPC) to control the conversion and the weight average molecular weight of the polymer product. Control input variables were the jacket inlet temperature and the feed flow rate. For the purpose of validation of the control strategy, on-line digital control experiments were conducted with densitometer and viscometer for the measurement of the polymer properties. Despite the com-plex and nonlinear features of the polymerization reaction system, the EKF based NLMPC performed quite satisfactorily for the property control of the continuous polymerization reactor.

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연속식 다중 초음파 반응조에서 TCE의 초음파 분해 (Sonolysis of Trichloroethylene in a Continuous Flow Reactor with the Multi Ultrasound Irradiation)

  • 이민주;오재일
    • 대한환경공학회지
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    • 제31권6호
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    • pp.419-427
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    • 2009
  • 초음파 기술의 연속식 처리 적용성에 대한 연구를 수행하기 위해서 584 kHz 다중 조사 반응조를 제작하여 회분식과 연속식 조건에서 TCE 수용액의 초음파 분해 실험을 수행하였다. 600 W의 3면과 4면 조사 조건에서의 회분식 실험 결과, TCE의 1차 저감 속도 상수는 4면 조사 조건에서 더욱 큰 것으로 나타났으며, $H_2O_2$와 CT의 발생은 두 조건 모두 비슷한 것으로 나타났다. 600 W 4면 다중 조사 조건에서 67${\sim}$300 mL/min의 유량 범위에서 정상 상태에서의 TCE 제거율은 83에서 48%로 약 35% 감소하였다. 100 mL/min, 600 W의 4면 다중 초음파 조사 조건에서 100${\sim}$600 W로 초음파 출력을 증가시킬 때 정상 상태에서 TCE의 제거율은 14에서 75%로 61% 증가하였다. 600 W의 4면 다중 조사 조건에서 100mL/min의 유량으로 실제 TCE 오염지하수에 대한 초음파 분해를 수행한 결과 증류수에서의 제거율 75%에 비해 약 10% 정도 감소하여 약 65%로 나타났다.

오존처리수의 전기응집처리 연구 (Study of Wastewater Treatment in the Continuous Electro-Coagulation Plug Flow Reactor after Ozone Treatment)

  • 박영규
    • 환경위생공학
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    • 제16권2호
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    • pp.1-8
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    • 2001
  • The water treatment by electrochemical method was performed to increase the yield of production. Continuous plug flow reactor was operated to treat poultry and domestic wastewaters. Experimental results were compared with experimental results of the wastewater treatment by chemical coagulation, they were increased over 10% in the removal efficiency of COD and the production rate of sludge was reduced by 30%. Ozone utilized to degrade or change the organic chemical structures, which removal efficiency increased to 20% in the electro-coagulation reactor. Economic evaluation was performed to estimate total cost of electro-coagulation reactor in comparison with that of chemical coagulation method. The total cost to treat 1000 ton/day of domestic wastewater was reduced by 50%.

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CFD 모사 기법을 이용한 유입 유량에 의한 연속 완전혼화 반응조 수리거동 고찰에 관한 연구 (CFD Simulation of the Effects of Inlet Flow rate on Hydraulic Behavior in Continuous Stirred-Tank Reactor (CSTR))

  • 이영주;오정익;윤석민;김종오;박노석
    • 대한환경공학회지
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    • 제38권1호
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    • pp.25-33
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    • 2016
  • 본 연구에서는 수처리 공정에 적용하고 있는 CSTR 반응조를 대상으로 유입 유량이 다양하게 변동하는 경우 반응조 내부 수리 거동을 조사하고자 하였다. 유입 유량의 변동은 설계 유량 대비 10~100%까지 변화시켰으며, 각 경우를 CFD 기법을 이용하여 transient 상태의 추적자 실험을 모의하였으며, 모사 결과로부터 2차 정보를 추출하여 수리 거동 지표를 계산하여 유입 유량과 수리거동의 관계를 면밀히 조사하였다. 그 결과, 유입 유량이 증가할수록 Modal index와 ${\beta}$값이 증가하는 거동을 보였으며 Morrill index는 유입 유량과의 관계에서 국부적인 극소값을 가지는 유입 유량이 두 곳 나타났는데 각각 설계 유량의 20%되는 지점과 40%가 되는 지점이었다. 두 극소값이 나타나는 유입 유량보다 유량이 증가하면 다시 Morrill index가 증가하는 현상을 보여 이상적인 CSTR 반응조에 근접하는 것으로 나타났다.

연속식 광촉매반응기를 이용한 MEK 분해특성 연구 (Degradation of MEK using continuous single module photo-catalytic reactor)

  • 팽메이메이;차왕석
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제14권10호
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    • pp.5304-5309
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    • 2013
  • methylethylketone(MEK)의 광분해 특성을 연속식 단일관형태의 광촉매반응기를 이용하여 연구하였다. 연속식 광촉매반응기에 적용된 주요 반응변수는 MEK의 초기농도, 광세기, 장기운전의 영향이었다. MEK의 주입농도가 증가할수록 광분해 효율은 감소하였으며, 광분해 감소의 폭은 높은 유속에서 더욱 두드러졌다. 동일한 체류시간의 조건에서 광반응기의 직경과 UV램프의 파장이 증가할수록 MEK제거효율은 감소하였다. 연속식 광촉매반응기를 120시간 연속적으로 운전하여도 MEK 제거효율에서의 감소는 없었다.

적조생물 Amphidinium Carterae의 사멸에 미치는 자외선의 영향 (Effect of Ultraviolet Radiation on the Mortality Rate of the Marine Dinoflagellate Amphidinium Carteras Causing a Red Tide)

  • 김삼혁;최칠남;차월석;정경훈;정오진
    • 한국환경과학회지
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    • 제9권6호
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    • pp.463-468
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    • 2000
  • Ther effect of UV on the mortality rate of toxic dinoflagellate Amphidinium Carterae causing a red tide in the coastal area of korea was investigated in the batch and continuous-scale reactor equipped with ultraviolet irradiation-apparatus. Degussa P(sub)25 titanium oxide, a photocatalyst proved to be effective of the mortality of Amphidinium Carterae supplied with photocatalyst and UV radiation were greater than 95% in 2 minutes of UV radiation and the rate were higher than that by UV-radiation without titanium dioxide in the batch and continuous-flow scale reactor, The mortality time of Amphidinium Carterae increased with the cell density under UV-illumination in the batch scale reactor. The mortality rate in the density of $5.0$\times$10^4$ cell/mL at the same experimental condition was more than 90% in 4 minutes in the continuous flow scale reactor. The percentage of 99.9$\pm$0.1% of Amphidinium Carterae in the density of $0.5$\times$10^4$ cells/mL was died in 20 minutes when the phytoplankton was illuminated with UV-radiation without photocatalyst.

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침전조 상등액과 유입하수의 유량대비에 따른 하수 내 질소 화합물 제거특성 (Removal Characteristic of Nitrogenous Compounds According to the Combination of Feeding Ratio between the Supernatant of Precipitation Tank and Raw Domestic Wastewater)

  • 박상민;박진희
    • 유기물자원화
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    • 제13권4호
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    • pp.128-135
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    • 2005
  • 본 연구에서는 CFSTR(Continuous-flow Stirred-Tank Reactor) 형식의 반응조에 담체가 채워진 호기-혐기조합 공법에 따른 질산화 및 탈질화에 관한 효율의 증대와 유입수 및 침전조 상등액의 유량대비를 조절 하므로써 질소제거의 효율 증대에 관한 방법을 모색하고자 하였다. 탈질조 내의 탈질효율에 비례하여 포기 반응조 내의 질산성 질소 농도를 산출하고자 유입수와 침전조 내에서의 상등액을 탈질조로 반송하여 유입하고 유입수와 반송되는 침전조 상등액 유입의 유량대비를 통하여 최종적으로 반응조에 대한 질소제거의 효율을 파악하고자 하였다. 적절한 유량대비를 이용하였을 때 탈질조 내의 필요한 탄소원의 공급이 유입수로 통해 이루어지는 것으로 판단되어지며, 외부탄소원의 주입 없이 유입수 만으로도 완벽하게 탈질이 이루어지는 것을 확인 할 수 있었다. 하지만 유입수와 침전조 상등액의 유량대비에서 침전조 상등액의 유량비가 커지면 커질수록 유입수내의 탄소원의 유입이 줄어들기 때문에 이에 대한 탄소원의 농도에 대한 산정이 중요하다고 생각된다.

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