• 제목/요약/키워드: Fluidized-bed

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유동층(流動層)에 의한 고체식품(固體食品)의 건조(乾燥) (Dehydration of Solid Food Material Immersed in Fluidized-Bed)

  • 유주현;이신영;변유량;양륭
    • 한국식품과학회지
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    • 제10권4호
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    • pp.398-403
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    • 1978
  • 고체입자를 열매체로 유동화시킨 유동층내에서 오징어를 고정시켜 건조시킬 때 유동화입자, grid로 부터의 오징어 고정위치, 온도가 오징어의 건조속도와 품질에 미치는 영향을 검토하였으며 또한 감율건조기간중 수분의 이동 메카니즘을 추론하였다. 1) 유동화입자로는 식염이 가장 바람직했고 풍속 3.8 m/sec에서 최적 유동화상태를 얻었다. 2) 유동층내에서의 균일온도 분포는 grid로 부터 4 cm 이상거리에서 얻었으며 따라서 오징어의 고정위치는 이 거리 이상에서 바람직한 것으로 관찰되었다. 3) 풍속 3.8m/sec, grid로부터 4 cm 이상되는 오징어의 고정위치에서 건조속도에 대한 최적온도는 $35^{\circ}C$에서 얻었으며 이 조건에서 초기수분 80.8%로 부터 최종수분 $18{\sim}22%$까지 건조하는 데 소요되는 시간은 8.5시 간 이었다. 4) 건조자료는 측정된 수분함량범위에서 비정상상태의 확산방정식 $ln{\frac{(W-We}{(Wc-We)}=-m{\theta}$의 경험식에 따랐으며 m의 값은 $0.32hr^{-1}$로 계산되었다. 또 이들 결과는 감율 건조기간중 수분의 이동이 액체확산에 의한 것임을 시사했다. 5) 오징어의 건조는 초기 짧은 시간 동안만 항율건조되고 그 이후는 감율건조에 의해 지배되는 것으로 나타났으며 동일온도에서 동일잔존수분까지 건조시키는 데 소요되는 유동층건조에 대한 통기 열풍건조의 건조시간비율은 1 : 1.4였다. 6) 유동충건조된 오징어 제품은 시판 천일건조 오징어 제품과 비교하여 품질상 유의차가 없었다.

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역 유동층 생물막 반응기에서의 생물막 탈착에 관한 연구 (A Study on Biofilm Detachment in an IFBBR)

  • 김동석;박영식
    • 한국환경과학회지
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    • 제3권3호
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    • pp.263-271
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    • 1994
  • A detachment of biofilm was investigated in an inverse fluidized bed biofilm reactor(IFRBR). The biofilm thickness, 5 and the bioparticle density, Pm were decreased by the increase of Reynolds number, Re and the decrease of biomass concentration, h. The correlations were expressed as $\delta$=6l.6+16.33$b_c$-0.004Re and Ppd=0.3+0.027$b_c$- 2.93x$l0^{-5}$ no by multiple linear regression analysis method. Specific substrate removal rate, q was derived by F/M ratio and biofilm thickness as q=0.44.+0.82F/M-5.Ix10$-4^{$\delta$}$. Specific biofilm detachment rate, bds was influenced by FIM ratio and Reynolds number as $b_{ds}$=-0.26+0.26F/M+ 2.17$\times$$10^{-4}$Re. Specific biofilm deachment rate in an IFBBR was higher than that in a FBRR(fluidized bed biofilm reactor) because of the friction between air bubble and the bioparticles.

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순환유동층에서 유동매체량에 따른 수력학적 특성 연구 (Effect of Solid Mass Inventory on Hydrodynamics Characteristics in a Circulating Fluidized Bed)

  • 김은경;신동훈;이종민;김재성;황정호
    • 한국연소학회지
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    • 제7권4호
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    • pp.10-20
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    • 2002
  • This paper discusses effect of solid mass inventory on the hydrodynamic characteristics of circulating fluidized bed(CFB). Operating parameters of solid mass inventory and air flow rates were varied to understand their effects on fludization pattern. Experimental measurements were made in a CFB of which height and diameter are 3m and 0.05m respectively. Black SiC particles ranging from $100{\mu}m\;to\;500{\mu}m$ were employed as the bed material. Superficial gas velocity of riser and J-valve fluidizing velocity were in the ranges of $1.39{\sim}3.24m/s\;and\;0.139{\sim}0.232m/s$, respectively. The axial solid fraction and solid circulation rate of CFB were calculated based on the experimental data and compared with modellings through IEA-CFBC Model and commercial CFD code.

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순환유동층에서 Solid Mass Inventory에 따른 수력학적 특성 연구 (Hydrodynamic Characteristics of Circulating Fluidized Bed in Different Mass Inventories)

  • 김은경;신동훈;황정호;이종민;김재성
    • 한국연소학회:학술대회논문집
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    • 한국연소학회 2002년도 제25회 KOSCI SYMPOSIUM 논문집
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    • pp.165-172
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    • 2002
  • This paper discusses hydrodynamic characteristics of cold circulating fluidized bed(CFB) in different solid mass inventories. Operating parameters of solid mass inventory, primary air and J-valve fluidizing air were varied to find out the effect on the flow fludization pattern. Experimental measurements were made in a 3m tall CFB that has 0.05m riser diameter and black silica-carbonate of particle sizes from $100{\mu}m$ to $500{\mu}m$ were employed as the bed material. The operating conditions of superficial gas velocity and J-valve fluidizing velocity were in the ranges of 1.39~3.24 m/s and 0.139~0.232 m/s respectively. The axial solid fraction and solid circulation rate of CFB were observed and compared with modelling through IEA-CFBC Model and commercial CFD code.

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다양한 종류의 연소로 내 고체 연료의 연소 특성 고찰 (Investigation of Solid Fuel Combustion Characteristics in Various Types of Combustors)

  • 최진환;양원;이상득;최상민
    • 한국연소학회지
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    • 제9권3호
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    • pp.1-9
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    • 2004
  • This study is aimed to characterize the combustion behavior of solid fuel in the various types of the combustors: stoker, rotary kiln and fluidized bed type combustors. Three different types of reduced-scale combustors are introduced, and temperatures and flue gas compositions are measured for various fuel sizes, water contents, initial temperature, and air flow rates. In case of the rotary kiln combustor, effects of rotating speed of the combustor are also investigated. Mean carbon conversion time (MCCT) and flame propagation rate (FPR) are used for the quantitative analysis. It is revealed that the reaction rates of the fuel are significantly influenced by the fuel characteristics, type of the combustors and air flow rate. Major design parameters for each type of the combustors are summarized through the reduced-scaled model analysis.

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원추형 유동층 연소기의 수력학적 특성 및 열전달에 항력 모델이 미치는 영향에 대한 연구 (Effects of Drag Models on the Hydrodynamics and Heat Transfer in a Conical Fluidized Bed Combustor)

  • 강승모;;고동국;박외철;임익태
    • 대한기계학회논문집B
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    • 제39권11호
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    • pp.861-869
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    • 2015
  • 본 연구에서는 서로 다른 항력 모델이 원추형 유동층 연소기 내의 수력학적 특성과 열전달 현상에 미치는 영향에 대해, 입자상 유동에 대한 분자운동론을 적용한 오일러-오일러 모델을 사용하여 수치 해석적으로 연구하였다. Gidaspow 항력 모델과 Syamlal-O'Brien 항력 모델에 대해 유입 공기의 속도와 입자의 크기를 변화시키면서 연소기 내의 압력강하나 베드 팽창률 및 벽과 베드 사이의 열전달 계수의 변화를 조사하였다. 그 결과 베드의 팽창률은 속도가 증가함에 따라 커졌으며 압력강하는 속도의 증가에 따라 감소하였다. 벽과 베드 사이의 열전달 계수는 유입 속도가 증가하면 증가하고 입자의 크기가 증가하면 감소하는 것으로 나타났다. 베드의 팽창률이나 압력 강하와 같은 수력학적 특성은 항력 모델에 큰 영향을 받지 않았으나 열전달 계수는 항력 모델에 따라 차이가 나타났다.

염색폐수 처리성능에 대한 호기성 고정 및 유동층 생물막공법과 회전매체를 가진 완전혼합 활성슬러지 공법의 비교연구 (A comparative study of dyeing wastewater treatment capability for Aerobic Packed/Fluidized-Bed and Moving Media Complete Mixing Activated Sludge system)

  • 김홍태;김규창
    • 한국환경과학회지
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    • 제8권4호
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    • pp.525-532
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    • 1999
  • This study was conducted to evaluate capability of dyeing wastewater treatment for 3 type reactors. These reactors were Packed Bed Reactor(PBR), Fluidized Bed reactor(FBR) and Moving Media Complete Mixing Activated Sludge reactor(MMCMAS). Experiments of PBR and FBR were performed by various packing ratios and organic loading rates, experiments of MMCMAS were performed by various organic loading rates. In order to obtain ${SBOD}_5$ removal efficiencies of more than 90%, the F/Mv ratios of PBR, FBR, MMCMAS were 0.11 kgBOD/kgMLVSS$\cdot$d, 0.12 kgBOD/kgMLVSS$\cdot$d, and 0.37 kgBOD/kgMLSS$\cdot$d, respectively. So MMCMAS system which has more active microorganisms showed better capability of organic removal and also stronger dynamic and shock loadings than those of PBR and FBR. In PBR and FBR, the media packing ratio of 20% showed better performance of organic matters removal effciencies than 10% and 30%, but sludge production rate at media packing ratio of 30% was relatively lower than that of 10% and 20%. When more than 90% organic matters removal efficiency was obtained, the ratios of attached biomass to total biomass at PBR, FBR, MMCMAS were 89~99%, 87~98%, and 54~80%, respectively. The ratio of attached biomass to total biomass was low in MMCMAS. This was formation of thin biofilm due to shear force between rotaing disc and water. The average sludge production rates(kgVSS/kgBODrem.) of PBR, FBR and MMCMAS were 0.20, 0.29 and 0.54, respectively.

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유동층을 이용한 유,무연탄 혼합 연소로에서 대기오염물질 생성과 연소효율 연구 (A Study on Production of Air Pollutants and Combustion Efficiency of Anthracite-Bituminous Coal Blend Combustor Using Fluidized Bed)

  • 조상원;민병철
    • 공업화학
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    • 제8권3호
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    • pp.517-523
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    • 1997
  • 본 연구는 유동층연소로에서 유,무연탄 혼합연소시 대기오염물질 발생과 연소효율에 관하여 실험하였으며, 실험결과는 다음과 같다. 유동층연소로 높이가 증가할수록 이산화황과 질소산화물의 농도는 증가하는 것으로 나타났으며, 무연탄 혼합비가 증가할수록 이산화황의 농도는 증가하였으나 질소산화물농도는 큰 변화가 없었다. 무연탄 혼합비가 증가할수록 비산유출율도 증가하였고 주입 가연성분에 대한 유출 가연성분비도 증가하였다. 또한, 무연탄 혼합비에 관계없이 비산유출입자의 평균입경에 따른 미연분 함량은 미세입자에서 대체로 높게 나타났다. 한편, 연소효율은 층온도 $850^{\circ}C$, 과잉공기 20% 이상에서 큰 차이를 보이지 않았으므로 유속 0.3m/s, 층온도 $850^{\circ}C$, 과잉공기비 20%의 조건으로 혼합연소시키는 것이 적절한 것으로 나타났다.

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버블 유동층과 세정 볼을 이용한 폐수 열원 히트펌프 시스템 증발기의 관 외측 오염 저감 장치에 관한 연구 (A fouling mitigation device for a wastewater heat recovery heat pump system using a bubbling fluidized bed with cleaning sponge balls)

  • 김종수;김도빈;김준하
    • Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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    • 제40권3호
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    • pp.152-156
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    • 2016
  • 폐수 열원 히트펌프 시스템은 목욕탕, 공장 또는 하천수 등을 히트펌프의 열원으로 사용한다. 증발기는 폐수로부터의 오염을 완화시키기 위하여 휜이 없는 나관식(bare tube) 열교환기가 주로 사용되고 있다. 대부분의 열 저항은 관외를 흐르는 폐수측에 생성되는 파울링에 의한 것이며, 히트펌프의 성능을 급격하게 감소시킨다. 따라서 본 연구에서는 나관식 열교환기 하부에서 버블 유동층을 형성시키고 세정 볼을 사용하여 관 외측의 파울링을 저감시키는 장치를 개발하였다. 실험 조건으로, 냉수온도 $20^{\circ}C$, 폐수 온도 $40^{\circ}C$, 관 내측 유량 100L/h, 수조 내 물의 양 50L, 열교환기 면적 $0.161m^2$ 이다. 실험결과 세정 볼 없이 버블유동층만 형성한 경우에는 버블유동층이 없는 경우에 비해 파울링에 의해 생성된 열 저항이 약 56% 감소되었으며, 세정 볼의 개수 밀도가 8,000(Number of $ball/m^3$) 일 때, 파울링에 의해 생성된 열 저항은 버블유동층 및 세정 볼이 없을 때와 비교하여 약 86% 감소되었다.

슬러지 처리를 위한 유동층 연소로의 열전달률 해석 (Analysis on Heat Transfer Coefficient of The Fluidized - Bed Combustion for Management of Sludge)

  • 김성중;이제학
    • 유기물자원화
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    • 제20권3호
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    • pp.27-33
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    • 2012
  • 환경부 통계에 의하면 하수슬러지의 배출량은 연 7~9% 증가되고 있다. 향후에도 하수처리장 증설과 질소 및 인 제거를 위한 고도처리 시행에 따라 지속적으로 증가할 것으로 예상되고 있다. 그간은 상당량 매립에 의존해 처리해 오고 있었고, 일부는 해양배출에 의해 처리하고 있었으나, 현재는 유기성폐기물 직 매립금지와 해양배출마저 금지될 상황인지라 슬러지 처리에 비상사태라 할 수 있을 것이다. 재활용을 위해 혐기성 소화공법을 적용하여 바이오가스를 생산하거나 탄화공법을 적용하여 고형연료화를 할 수 있으나, 이 또한 공정이 만만치 않으며 악취발생과 2차 폐기물이 되어 버리므로, 사실상 실용적인 방법이라 할 수 없다. 본 연구는 유동층 연소로를 적용한 하수슬러지 처리에 대하여 실제적으로 활용가능한 기술임을 검증하기 위해 핵심 기술을 선정하여 입증하는데 그 목적이 있다. 하수슬러지 처리에 있어 유동층 연소로를 적용한다면 우리나라와 같이 에너지 부존자원이 부족한 나라에서의 대체에너지원(연료)으로 쉽게 활용할 수 있게 될 것이다. 특히 본래의 유동층 연소로의 장점만을 골라 충분히 활용하게 된다면 하수슬러지를 친환경적으로, 위생적으로, 그리고 경제적으로 간단하게 처리하게 될 것이다.