• 제목/요약/키워드: FT(Fluid Temperature)

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전산유체역학을 이용한 Fischer-Tropsch 마이크로채널 반응기 반응채널구조에 따른 열적 효과 분석 (Analysis on Thermal Effects of Process Channel Geometry for Microchannel Fischer-Tropsch Reactor Using Computational Fluid Dynamics)

  • 이용규;정익환;나종걸;박성호;;한종훈
    • Korean Chemical Engineering Research
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    • 제53권6호
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    • pp.818-823
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    • 2015
  • 본 연구에서는 전산유체역학(CFD)을 이용하여 마이크로채널 내부의 Fischer-Tropsch(FT) 반응을 모사하였고, 나아가 반응채널의 너비와 높이, 냉각채널과의 거리 그리고 채널 사이 간격을 변수로 두고 채널 내부 온도에 대해 민감도 분석을 수행하였다. 마이크로채널 반응기는 채널 간의 열교환을 고려하기 위한 5개의 반응채널과 냉각채널을 대신한 냉각면으로 이루어져 있으며 채널의 높이와 너비를 포함한 변수들의 길이는 0.5 mm ~ 5.0 mm 범위에서 설정하였다. 반응물로는 $H_2$와 CO의 혼합기체($H_2/CO$ molar ratio=2)를 사용하였으며 반응기의 운전 조건은 $GHSV=10000h^{-1}$, 압력 20 bar와 온도 483 K($210^{\circ}C$)이다. 민감도 분석의 결과로 반응채널 내부의 최대 온도는 채널의 높이에 비례하며 너비에 대해서는 특정 길이 이상에서 영향을 받지 않는 것을 확인하였으며 이 중에 냉각채널과의 거리와 채널 사이 간격은 채널 내부 온도에 거의 영향을 미치지 않았다. 따라서 채널 레이아웃에서 반응채널의 높이는 짧을수록(약 2 mm 이하), 너비는 길수록(약 4 mm 이상) 열제거뿐만 아니라 생산량 측면에서 이득을 얻을 수 있었다.

기능성 미분말의 제조공정에 관한 연구 : III. 초임계 분출법에 의한 복합분체의 합성과 용출특성 (Preparation process of functional particles: III. Preparation of composite particles by rapid expansion of supercritical fluid solutions and release behavior)

  • 류한원;김영도;신건철
    • 한국결정성장학회지
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    • 제9권1호
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    • pp.55-59
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    • 1999
  • 초임계 분출법을 이용하여 입자의 코팅을 행하였다. 핵입자로는 분무건조법으로 제조된 Microcapsule을 사용하였으며, 코팅 물질로는 녹는 점이 다른 두 종류의 파라핀을 사용하였다. 파라핀이 녹아 있는 초임계 $CO_{2}$ 용액은 공 기에 의해 유통중인 유통층 내부로 작은 직경의 노즐을 통해 분출된다. 이 때 추출조의 온도와 압력은 각각 $50~120^{\circ}C$, $150~200\;kg/\textrm{cm}^2$으로 변화시켰다. 이론적인 코팅 두께를 계산하였으며, 코팅층의 분석은 SEM과 FT-IR을 사용하였다. $Mg^{2+}$ ion의 용출특성은 원자홉광광도계를 사용하여 조사하였다.

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결정상 분석을 통한 석탄가스화기 Slag 특성 연구 (Study on Flow Properties and Rheology of Slag from Coal Gasification Based on Crystalline Phase Formation)

  • 구자형;백민수;유정석;김유석
    • 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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    • 한국신재생에너지학회 2011년도 추계학술대회 초록집
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    • pp.73.1-73.1
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    • 2011
  • 분류층 석탄가스화기에서 슬래그의 원활한 배출은 가스화 플랜트 운전 및 성능에 중대한 영향을 미치는 것으로 알려져 있다. 가스화기의 운전 온도에서 슬래그 점도가 일정수준 이상인 경우에는 가스화기 하부 슬래그 배출구 막힘 현상을, 일정 수준 이하일 경우에는 Membrane wall의 slag 두께가 얇아져 가스화기 수냉벽에 열적 악영향을 미친다. 가스화기의 안정적인 운전을 위한 석탄 선정 시, 석탄 슬래그의 용융온도 및 점도의 파악이 중요하다. 일반적으로 석탄슬래그의 용융온도는 ASTM D-1857 절차에 따른 환원분위기에서의 회융유온도(FT)측정을 통해, 점도는 고온점도측정 실험을 통해 분석하고 있다. 이런 실험적인 분석방법은 다양한 슬래그조성 및 온도 변화에 따른 영향을 살펴보기에는 많은 시간과 비용이 발생하므로 슬래그조성 및 온도 변화에 따른 용융온도 및 점도 예측이 필요하다. 본 연구에서는 200여 탄종의 회용유점 측정 결과와 FactSage에서 예측되는 슬래그 결정상 생성 및 회용유점(FT)에서의 고체분율과의 상관관계를 분석하였다. 이를 바탕으로 다양한 Ash 조성(SiO2, Al2O3, Fe2O3, CaO)에 대한 회용유점(FT)을 예측할 수 있는 프로그램을 개발하였다. 또한 50여 탄종의 슬래그 점도 측정 결과를 Facsage에서 예측되는 결정상 종류 및 Ash 조성을 기준으로 분류하였다. 결정상 종류 및 Ash 조성을 기준으로 기존 슬래그점도예측모델를 활용하여 보다 정확한 슬래그 점도 예측 프로세스를 개발하였다. 본 연구 결과는 플랜트 운전 결과 검증을 통하여 석탄 가스화 플랜트에 적합한 석탄의 선정, 혼탄 비율 및 첨가제 투입량 결정을 위해 활용될 것으로 기대된다.

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열화된 광유와 식물성절연유에서 온도, 벤조트리아졸의 유동대전 영향 (Influence of Temperature and Benzotriazole on the Flow Electrification by aging Mineral, Vegetable Oil)

  • 최순호;정중일;허창수
    • 전기학회논문지
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    • 제60권2호
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    • pp.338-343
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    • 2011
  • In this paper, the FT-IR, conductivity and flow electrification phenomena of Vegetable oils were discussed. Vegetable oil has high flash point and eco-friendly properties compared to conventional mineral oil. Accelerated aging transformer oil samples produced in the oven at 140[$^{\circ}C$] for 500 hours, 1000 hours, 1500 hours, 2000 hours. Serial device to measure the flow electrification phenomena was designed and fabricated. Pico ammeter and the Labview data measurements were utilized. The effects of Temperature and antistatic agent on fluid flow electrification were investigated. Both Mineral and vegetable oil showed similar trends for temperature change. The polarity reversal occurred in mineral oil with antistatic agent above 10 ~ 30[ppm] and in vegetable oil with antistatic agent above 5[ppm].

가압 열충격해석에 의한 직접용기주입 설계의 평가 (Evaluation of Direct Vessel Injection Design With Pressurized Thermal Shock Analysis)

  • Cha, Jong-Hee;Jun, Hyung-Gil
    • Nuclear Engineering and Technology
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    • 제24권1호
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    • pp.86-97
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    • 1992
  • 이 논문의 목적은 C-E System 80+ 원자로에서의 직접용기주입 설계를 가압 열 충격의 견지에서 평가하는 것이다. 영의 출력에서의 주증기관 파단과 0.05 ft$^2$면적의 소형파단 냉각재상실사고가 가능성있는 가압열충격 사고로 선정되었다. 원자로 다운카머 영역에서의 유체 성층효과를 예측하기 위하여 주증기관 파단사고에 대하여는 COMMIX-IB 전산코드를, 그리고 0.05 ft$^2$소형파단 냉각재상실사고에 대하여는 REMIX 전산코드를 사용하여 유체혼합해석이 수행되었다. 압력과 온도의 과도변화를 받는 원자로용기 벽내의 응력분포는 두 사고에 대하여 OCA-P전산코드를 사용하여 계산되었다. 해석결과, 붕괴열의 고려가 없는 소형파단 냉각재 상실사고의 경우 용기내 균열발생의 가능성이 있으나 붕괴열을 고려하면 용기의 수명기간중 균열발생의 가능성은 없다.

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초임계 암모니아를 이용한 p-Phenylenediamine(PPD) 합성 및 특성연구 (Synthesis of p-Phenylenediamine (PPD) using Supercritical Ammonia)

  • 조항규;임종성
    • Korean Chemical Engineering Research
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    • 제53권1호
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    • pp.53-56
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    • 2015
  • 초임계 암모니아 분위기와 CuI 촉매 하에서 p-Diiodobenzene(PDIB)를 아민화 반응시켜 p-Phenylenediamine(PPD)를 합성하는 방법을 연구하였다. 본 연구에서는 여러 가지 공정변수들이 PPD 생성 수율에 미치는 영향을 알아보기 위하여 반응 온도, 암모니아 초기 주입 양에 따른 반응 압력, 촉매의 유무 및 촉매 주입량, 반응 시간 등을 변화시키면서 이에 따른 PPD 수율 변화를 GC 분석을 통하여 조사하였다. 그 결과, 무촉매 반응 시에는 PPD가 전혀 생성되지 않음을 알 수 있었으며, 반응온도, 반응 압력, 촉매 주입량 및 반응시간이 증가함에 따라 PPD 생성 수율이 증가하는 것을 확인할 수 있었다 단, 반응온도의 경우 $250^{\circ}C$ 이상에서는 열분해에 의해 PPD가 감소하여 $200^{\circ}C$가 최적의 온도임을 알 수 있었다. 또한, FT-IR과 $^1H$-NMR 분석을 통하여 아민기의 결합 특성과 PPD의 구조를 확인하였다.

Electrorhelological Properties of Monodispersed Submicron-sized Hollow Polyaniline Adipate Suspension

  • 성보현;최웅수
    • KSTLE International Journal
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    • 제6권1호
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    • pp.28-32
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    • 2005
  • The electrorheoloRical (ER) fluids are composed of a colloidal dispersion of polarizable particles in insulating oil, and it's the rheological property changes by the applied electric field. These changed are reversible and occur fast within a fewmilliseconds. The ER properties of the ER fluid such as increment of viscosity and yield stress come from the particle chain structure induced by electric fleld. When formulating the ER fluid for a speciflc application, some requirement must besatisfled, which are high yield stress under electric field, rapid response, and dispersion stability. While this characteristic makes valuable ER fluids in valious industrial applications, their lung term and quiescent application has been limited because ofproblems with particle sedimentation. In an effort to overcome sedimentation problem of ER fluids, the anhydrous ER materials of monodispersed hollow polyaniline (PANI) and adipate derivative respectively with submicron-sized suspension providing wide operating temperature range and other advantage were synthesized in a four-step procedure. The ER fluidswere characterized by FT-lR, TGA, DLS, SEM, and TEM. Stability of the suspensions was examined by an UV spectroscopy.The rheological and electrical properties of the suspension were investigated Couette-type rheometer with a high voltagegenerator, current density, and conductivity. And the behavior of ER suspensions was observed by a video camera attached toan optical microscope under 3kV/mm. The suspensions showed good ER properties, durability, and particle dispersion.

0.25M 황산 용액 상에서의 Imatinib Mesylate에 의한 연강철 부식 억제 (Inhibition of Mild Steel Corrosion in 0.25 M Sulphuric Acid Solution by Imatinib Mesylate)

  • Mohana, K.N.;Shivakumar, S.S.;Badiea, A.M.
    • 대한화학회지
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    • 제55권3호
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    • pp.364-372
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    • 2011
  • 다양한 억제제의 농도, 온도, 유속에서 중량 분석과 변전위 분극법을 이용하여 0.25 M 황산 용액상에 있는 연강철에 대한 imatinib mesylate (IMT)의 부식 억제를 연구하였다. 억제제의 농도가 증가함에 따라 억제 효과가 증가한다는 결과를 얻었다. 연강철 표면 위의 흡착 과정은 Langmuir 흡착 등온선을 따른다. 얻어진 흡착 깁스 자유 에너지의 값은 연강철 위의 IMT의 흡착 과정이 화학흡착이라는 것을 보여준다. 열역학 변수들이 계산되고, 논의되었다. IMT의 HOMO와 LUMO의 전자궤도 밀도 분포는 억제 메커니즘을 논의하는데 이용되었다. FT-IR 분광학과 SEM 이미지는 필름에 흡착된 표면을 분석하기 위해 사용되었다.

수산화아파타이트 분말의 열처리가 유사생체용액 내 용해거동에 미치는 영향 (Influence of thermal treatment on the dissolution of hydroxyapatite powders in simulated body fluid)

  • 송대성;서동석;이종국
    • 한국결정성장학회지
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    • 제15권2호
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    • pp.79-85
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    • 2005
  • 수산화아파타이트 상용분말을 $1000{\sim}1350^{\circ}C$ 온도범위에서 2시간 동안 공기 중에서 하소한 다음, pH 7.4인 유사 생체용액에 넣고 $37^{\circ}C$에서 3일 또는 7일간 침적실험을 행하였다. 열분해에 따른 수산화아파타이트 분말의 용해 거동은 XRD, FTIR, TEM을 이용해 비교분석 하였다. $1200^{\circ}C$에서 하소된 수산화아파타이트 분말은 격자 내 $OH^-$ 이온들의 탈수로 인하여 OHAP(oxyhydroxyapatite, ($Ca_{10}(PO_4)_6O_x(OH)_{2-2x}$)로 전이하였다. $1350^{\circ}C$에서 수산화아파타이트 분말 일부가 ${\alpha}-TCP$(${\alpha}-tricalcium$ phosphate)와 TTCP (tetracalcium phosphate)로 열분해 되었다. 수산화아파타이트 분말의 열분해로 인해 생성된 ${\alpha}-TCP$, TTCP 및 비화학양론조성의 OHAP 조성들이 수산화아파타이트 분말의 표면용해를 진전시켰다.

에틸 아세토아세테이트 토토머리즘 평형 상수의 밀도 의존성 (The Effect of Solvent Density on the Ethyl Acetoaceate Tautomerism)

  • 박윤국
    • 공업화학
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    • 제17권3호
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    • pp.291-295
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    • 2006
  • 본 연구에서는 아임계 및 초임계 이산화탄소하의 에틸 아세토아세테이트의 케토-에놀 토토머릭 평형상수를 후리에 적외선 분광기를 이용하여 세 가지 다른 온도에서 측정하였다. 케토-에놀 토토머릭 평형상수의 용매에 대한 밀도 의존성을 연구하기 위하여 정온하에서 이산화탄소의 압력을 변화시켰다. 용매인 이산화탄소의 밀도를 증가 시키면, 케토 토토머의 양이 증가하게 되어 케토-에놀 토토머릭 평형상수값이 감소한다. 에틸 아세토아세테이트의 케토-에놀 토토머릭 평형상수의 밀도의존성을 연구하기 위하여 변형된 격자유체수소결합 모델을 적용하였다.