• 신재생에너지
• /
• 제19권1호
• /
• pp.1-11
• /
• 2023

A large amount of carbon monoxide (CO) is generated in circulating fluidized bed combustion, the process whereby a hot cyclone separates unburned fuel. However, calcium sulfate (CaSO₄), when combined with a high CO content, can cause fouling on the surface of the steam tube installed inside the integrated recycle heat exchangers (INTREX). In this study, CaSO₄ decomposition was investigated using 0.2-3.2 vol.% CO and 1-3 vol.% oxygen (O₂) at 850℃ for 20 min in a lab-scale fluidized bed reactor. The results show that CaSO₄ decomposes into CaS and CaO when CO gas is supplied, and SO₂ emissions increase from 135 ppm to 1021 ppm with increasing CO concentration. However, the O₂ supply delayed SO₂ emissions because the reaction between CO and O₂ is faster than that of CaSO₄; nevertheless, when supplied with CaCO₃, the intermediate product, SO₂ was significantly released, regardless of the CO and O₂ supply. In addition, agglomerated solids and yellow sulfur power were observed after solid recovery, and the reactor distributor was corroded. Consequently, a sufficient O₂ supply is important and can prevent fouling formation on the INTREX surface by suppressing CaSO₄ degradation.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
• /
• 제25권6호
• /
• pp.1291-1297
• /
• 2001

The commercial viability of heat exchanger is mainly dependent on their long-term fouling characteristics because the feeling increases the pressure loss and degrades the thermal performance of a heat exchanger An experimental study was performed to investigate the characteristics of fluid flow in a fluidized bed heat exchanger with circulating various solid particles. The present work showed that the drag force coefficients of particles in the internal flow were higher than in the external flow, in addition, they were lower with the shapes of particles being closer to the spherical geometries.

• Journal of Mechanical Science and Technology
• /
• 제16권9호
• /
• pp.1175-1182
• /
• 2002

The commercial viability of heat exchanger is mainly dependent on its long-term fouling characteristic because the fouling increases the pressure loss and degrades the thermal performance of a heat exchanger. An experimental study was performed to investigate the characteristics of fluid flow and heat transfer in a fluidized bed heat exchanger with circulating various solid particles. The present work showed that the higher densities of particles had higher drag force coefficients, and the increases in heat transfer were in the order of sand, copper, steel, aluminum, and glass below Reynolds number of 5,000.

• 대한기계학회:학술대회논문집
• /
• 대한기계학회 2001년도 추계학술대회논문집B
• /
• pp.705-710
• /
• 2001

The commercial viability of heat exchanger is mainly dependent on their long-term fouling characteristics because the fouling increases the pressure loss and degrades the thermal performance of a heat exchanger. An experimental study was performed to investigate the characteristics of fluid flow in a fluidized bed heat exchanger with circulating various solid particles. The present work showed that the drag force coefficients of particles in the internal flow were higher than in the external flow, in addition, they were lower with the shapes of particles being closer to the spherical geometries.

• 청정기술
• /
• 제3권1호
• /
• pp.106-113
• /
• 1997

본 연구의 목적은 유동층반응기를 이용하여 층온도와 유속에 따른 석회석입자(천연석회석과 제지슬러지)의 소성과 황화반응 특성에 관해 조사하는 것이었으며, 실험결과는 다음과 같다. 첫째, 층온도는 천연석회석과 제지슬러지 입자의 소성과 황화반응에 매우 큰 영항을 미치는 것으로 나타났으며, 천연석회석의 경우 층온도 $850^{\circ}C$ 또는 $900^{\circ}C$가 최적 온도였고 제지슬러지의 경우 층온도 $800^{\circ}C$가 최적 온도로 조사되었다. 둘째, 유속이 증가할수록 입자의 비표면적은 감소하는 현상을 보였으나 큰 차이를 나타내지는 않았으며, 제지슬러지 입자의 비표면적이 천연석회석 입자의 비표면적 보다 훨씬 큰 것으로 나타났다. 셋째, 유속이 증가할수록 입자의 탈황능이 감소되었으며, 제지슬러지 입자에 의한 흡착량이 천연석회석 입자에 의한 흡착량 보다 큰 것으로 나타났다. 따라서 제지슬러지는 우수한 탈황제라는 것을 확인 할 수 있었으며, 유동층에서 소성반응과 황화반응시 층온도는 매우 중요한 변수라는 것을 알 수 있었다.

• 공업화학
• /
• 제27권5호
• /
• pp.478-482
• /
• 2016

본 연구는 0.076 m 지름과 0.8 m 높이를 가지는 기포유동층 열분해로를 이용하여 국내에서 풍부한 낙엽송 톱밥의 급속 열분해 특성을 고찰한 것이다. 유동층 열분해로의 운전 조건인 반응온도($350-550^{\circ}C$), 유동화 속도비($U_o/U_{mf} $: 2.0-6.0), 원료 주입 속도(2.2-7.0 g/min)에 따른 열분해 수율과 바이오 오일의 조성 변화를 고찰하였다. 바이오 오일에 포함된 화학 성분들의 수는 반응 온도 증가에 따른 2차 열분해로 인하여 반응 온도가 증가함에 따라서 감소하였다. 유동화 속도비와 원료 주입 속도가 유동층 열분해에 미치는 영향은 반응 온도의 영향보다 작아 열분해 온도가 가장 중요한 인자임을 확인하였다.

• Korean Chemical Engineering Research
• /
• 제55권6호
• /
• pp.846-853
• /
• 2017

순환유동층 모사장치와 $30kW_{th}$급 파일럿 연소기를 활용하여 슬러지 순산소 유동층 연소특성을 살펴보았다. 순환유동층 모사실험에서 최소유동화속도($U_{mf}$)는 0.120 m/s로 계산되었고, 고속유동화를 위한 공탑속도는 2.5 m/s 이상으로 결정되었다. 파일럿 연소실험에서는 일반공기 및 21~40% 순산소 연소실험이 수행되었다. 배출가스 온도의 경우 21~25% 순산소 연소가 일반공기 및 30% 이상의 순산소 연소보다 상대적으로 높았다. 또한, 배출가스 중 $CO_2$ 배출농도가 21~25% 순산소 연소 범위에서 80% 이상으로 나타났다. 이를 고려한 전반적인 연소특성을 살펴 보았을 때 25% 순산소 연소가 본 슬러지 연료 연소에 대한 장시간 운전에 있어 보다 적합한 것으로 사료된다.

• 플랜트 저널
• /
• 제8권1호
• /
• pp.73-80
• /
• 2012

The structure and combustion characteristics, and the economic feasibility of the circulating fluidized bed combustion(CFBC) boiler using low grade coal were introduced. The economic feasibility is evaluated by comparing a 500 MW CFBC boiler power plant using low grade coal and a pulverized combustion boiler power plant with high grade coal. As the result of the evaluation, the pulverized coal combustion boiler power plant has an internal rate of return of 12.95%, 1,395.9 billion Korean won of net present value, and 6.26 years of payback period. On the other hand, CFBC boiler power plant has an internal rate of return of 13.54%, 1,704.3 billion Korean won of net present value, and 6.02 years payback period. Therefore, the CFBC boiler power plant has better feasibility in all aspects, as 0.59% higher of internal rate of return, 308.4 billion Korean won of higher net present value and 0.24 year of shorter payback period.

• 상하수도학회지
• /
• 제26권2호
• /
• pp.265-273
• /
• 2012

Anaerobic sewage treatment is drawing attentions due to high energy consumptions and sludge production associated with aerobic treatment. This study evaluates the treatment characteristics and energy balance of a fluidized bed reactor (FBR) for treating domestic sewage at $20^{\circ}C{\sim}25^{\circ}C$ for 245 days. Sewage fed to the FBR was a primary clarifier effluent of a domestic sewage treatment plant with COD of 99-301 mg/L and $BOD_{5}$ of 37-149 mg/L. Effluent $SBOD_{5}$ and its removal efficiency at HRT of 1~3 h were 6~15 mg/L and 73.4~85.5%, respectively, achieving high removal efficiency for soluble organic substances even at short HRTs. COD removal efficiency and its effluent concentration were 53.8~75.9% and 51~83 mg/L, respectively. The energy production potential from gaseous methane was 0.009-0.028 kWh/$m^{3}$, which satisfies the energy required for the FBR operation.

• 한국연소학회:학술대회논문집
• /
• 한국연소학회 2014년도 제49회 KOSCO SYMPOSIUM 초록집
• /
• pp.25-28
• /
• 2014

기후 변화에 대응하고 환경오염 물질 배출을 줄이기 위한 목적으로 화석 연료의 사용 감소와 이를 대체 할 수 있는 재생에너지 원 개발에 대한 연구가 다양하게 진행되고 있다. 화석 연료를 대체하는 재생 에너지원으로 선택되는 연료는 1차적 목적에 사용된 후 발생되는 공정 부산물 또는 사용 후 버려지는 폐자원들이다. 이러한 자원으로 폐 바이오매스 자원을 비롯하여 폐플라스틱, 하수 슬러지, 가축 분뇨, 저 등급 오일 등 종류가 다양하다. 이들 자원은 성상이 다양하고 발열량이 제각각 이며 생산량이 불특정한 단점을 가지고 있다. 이 중 저 등급 오일류는 고체상의 폐자원에 비하여 에너지 밀도가 높고 수송과 보관에 유리한 점이 있어 재생에너지원으로서 활용도가 높다.