• 제목/요약/키워드: Fluidized-bed dryer

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Energy Efficiency of Fluidized Bed Drying for Wood Particles

  • Park, Yonggun;Chang, Yoon-Seong;Park, Jun-Ho;Yang, Sang-Yun;Chung, Hyunwoo;Jang, Soo-Kyeong;Choi, In-Gyu;Yeo, Hwanmyeong
    • Journal of the Korean Wood Science and Technology
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    • 제44권6호
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    • pp.821-827
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    • 2016
  • This study evaluates the economic feasibility of industrializing fluidized bed dryer for wood particles. The theoretically required heat energy and energy efficiency were evaluated using a pilot scale fluidized bed dryer. When Mongolian Oak wood particles with 50% initial moisture content were dried in the fluidized bed dryer with air of $70^{\circ}C$ air circulating at 1.1-1.3 m/s for 30 minutes, the total theoretically required heat energy was 2,177 kJ. Of this, 1,763 kJ (approximately 81.0%) was used to heat the air flowing in from outside the dryer and 386 kJ (approximately 17.7%) was used to heat and remove water from the wood particles. Actual energy consumed was 7,560 kJ, giving energy efficiency of 28.8%. Thus, to industrialize a drying method such as fluidized bed drying, where the dryer volume is significantly larger than the volume of wood particles, it is necessary to minimize energy loss and maximize energy efficiency by designing the dryer size considering the amount of wood particles and choosing a suitable air circulation rate.

Fluidized bed granulation을 이용한 참기름의 저온 미세캡슐화 (Low-Temperature Microencapsulation of Sesame Oil Using Fluidized Bed Granulation)

  • 정찬민;이민경;이현아;박지용
    • 한국식품과학회지
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    • 제41권1호
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    • pp.27-31
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    • 2009
  • 식품의 원료인 참기름을 캡슐화하기 위해 전보(11)에서 최적화한 model system을 기초로 피복물질을 선정하고 이에 3%의 gellan gum을 첨가한 후 유화압력을 20.7 MPa로 하여 유화액을 제조하였다. 이를 top spray dryer와 fluidized bed granulator에 의한 공정으로 캡슐을 제조하여 캡슐화 수율, surface oil, 수분함량, 입자 크기, 캡슐의 저장 안정성 및 제품 응용성을 비교하였다. Fluidized bed granulator에 의한 캡슐은 top spray dryer에 의한 캡슐보다 상대적으로 surface oil 함량이 낮고 수율이 높으며 입자 크기가 컸다. 제조한 캡슐을 $37^{\circ}C$에서 저장하면서 flavor retention을 측정한 결과 참기름 원료 자체를 저장한 경우 향기 성분은 1% 이하의 잔존 함량을 나타내어 대부분의 향기 성분이 소실되었다고 보았으나, top spray dryer와 fluidized bed granulator에 의한 캡슐은 각각 37%, 42%의 향기성분을 보유하여 향기 성분 포집성 및 보존성이 우수하였다. 또한 쇠고기 죽 제품에 응용한 후 관능검사 결과에서도 참기름 캡슐을 사용한 제품들이 모두 참기름 원료 자체를 사용한 제품보다 풍미의 강도 및 기호도면에서 모두 높았고 특히 fluidized bed granulator를 이용하여 제조한 캡슐을 사용한 제품이 가장 우수하게 평가되었다. 따라서 참기름 원료와 같이 향기 성분이 소실 되기 쉬운 소재를 fluidized bed granulator를 이용하여 저온 미세 캡슐화하면 풍미의 안정성 증대에 효과가 있을 것으로 판단된다.

스팀 유동층 건조기를 이용한 고수분 저등급 석탄의 건조 특성 (Drying Characteristics of High Moisture Low Rank Coal using a Steam Fluidized-bed Dryer)

  • 김기영;이영우;박재혁;선도원;배달희;신종선;류호정;박재현
    • 청정기술
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    • 제20권3호
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    • pp.321-329
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    • 2014
  • 본 연구에서는 고수분 저등급 석탄을 저수분 석탄으로 만들기 위하여 실험실 규모의 회분식 스팀 유동층 건조기를 사용하여 수분이 약 26%함유된 인도네시아산 저등급 석탄을 5% 이하로 건조하였다. 일반적으로 이산화탄소 포집 및 저장기술(carbon capture and storage, CCS)은 $CO_2$를 재생하는 공정에서 $100{\sim}150^{\circ}C$의 스팀과 $CO_2$혼합가스를 배출한다. 이때 배출되는 가스의 열을 사용하여 저등급 석탄을 건조하는 것이 본 연구의 최종 목적이다. 이를 위하여 본 연구에서는 건조의 열원으로 스팀을 사용하고, 유동화 가스는 $CO_2$를 사용하여 저등급 석탄을 건조하였다. 연구에 사용한 스팀의 유량은 0.3~1.1 kg/hr, 온도는 $100~130^{\circ}C$, 석탄의 층높이는 9~25 cm로 변화시켰다. 건조 후 석탄의 특성 변화는 공업분석, 발열량분석 그리고 입자크기 분석을 통하여 확인하였다. 변수 실험을 수행한 결과 원탄의 건조속도는 스팀의 유량과 온도가 증가함에 따라 증가하였고, 층높이가 감소할수록 건조속도가 증가하였다.

유동층 반응기에서 하수슬러지의 건조 및 탄화 특성에 관한 연구 (A Study on the Drying and Carbonization of Sewage Sludge in Fluidized Bed Reactor)

  • 정영헌;조기철;강동효;김이광;박창웅;오광중
    • 대한환경공학회지
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    • 제28권7호
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    • pp.746-751
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    • 2006
  • 본 연구에서는 유동층 반응기에서 하수슬러지의 반응온도, 함수율, 입자크기, 가스유속에 따른 건조 및 탄화에 의한 열중량 변화를 관찰하였고 고정층 반응기에서의 결과와 비교하였다. 그 결과, 하수슬러지의 건조시 유동층을 이용한 건조는 고정층의 경우보다 약 6배 건조효율이 증가하였고, 탄화시 유동층을 이용한 경우가 고정층보다 약 4배 빠른 것으로 나타났으며, 슬러지는 약 10분 이내에 유동층 탄화가 완료되는 것으로 판단되었다. 또한, 탄화온도가 증가할수록 탄화물의 양은 감소되나, 873K 이상에서는 탄화물의 양이 유사하였으며, 유속이 증가함에 따라 잔류고형물이 감소하므로 하수슬러지는 873K 유동층 탄화시 유동화 유속범위내에서 저속 유동을 유지하는 것이 효율적인 것으로 판단되었다.

쌀밀 제조공장의 유동층건조장치설계 (DESIGN OF FLUIDIZED BED DRYER OF THE SUPER CEREAL PLANT)

  • Shik Namkoong;Kang, Chung-Gyu;Chung, Chull-Hae;Kang, Chong-Min
    • 한국미생물·생명공학회지
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    • 제1권1호
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    • pp.59-65
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    • 1973
  • 연산 25만톤의 믿쌀 공장의 유동건조장치의 설계의 상세를 소개했다. 당 공장은 국산자재와 국내기술에 의하여 설계 건설되었다. 건조공정을 통하여 증서된 소맥립의 함수량은 약 23%로부터 14%까지 건조된다. 배유에 함유된 전분은 거의 완전히 $\alpha$-전분으로 전화되며 90~13$0^{\circ}C$의 유동화 갸스는 등유를 완전연소 시켜 얻는다.

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다단유동층 건조기에 대한 실험적 연구 (Experimental Analysis on Multistage Fluidized Bed Dryer)

  • 김규형;최경빈;박상일;고창복;김정근
    • 한국에너지공학회:학술대회논문집
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    • 한국에너지공학회 2002년도 추계 학술발표회 논문집
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    • pp.59-62
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    • 2002
  • 유동층 건조법은 다공판으로 된 베드 위에 피건조물을 두고 아래쪽에서 열풍을 보내어 열풍속에서 재료를 부유시켜 열풍과 혼합함으로써 건조되는 방식으로 분체의 건조에 유효한 건조방법으로 알려져 있다. 열 및 물질 전달이 상당히 커서 건조가 빠르게 일어나고 온도가 균일하며 균일한 건조가 가능하다. 또한 건조장치의 처리용량이 비교적 크고 장치의 구조가 단순하여 건조장치의 경제성과 신뢰성이 우수하다.(중략)

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매체유동층에서 미세 고분자의 건조특성 (Drying Characteristics of Fine Polymers in an Inert Medium Fluidized Bed)

  • 김옥신;이동현
    • 청정기술
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    • 제17권3호
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    • pp.209-214
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    • 2011
  • 직경 0.15 m, 높이 1.0 m인 매체유동층 건조기 내에서 유입 열풍유속(0.26~0.31 m/s), 유입 열풍온도(315~353 K) 및 미세 고분자입자와 매체입자의 질량비(0.1~0.4)에 따른 미세 고분자의 건조속도에 관한 영향을 조사하였다. 건조에 사용된 미세 고분자는 평균입경이 20 ${\mu}m$인 가교 PMMA beads로써 Geldart group C 입자이고, 매체입자는 Group B인 직경 590 ${\mu}m$인 glass beads를 이용하였다. 건조속도는 유입열풍유속 및 유입열풍온도에 따라 증가하였고, 미세 고분자와 매체입자의 질량비에 따라 감소하였다. 건조된 미세 고분자(PMMA)의 입도분포형태는 단일분포를 나타내었다.

배가스 이산화탄소(CO2)용 Potassium계 흡수제의 성능 향상 연구 (A Study on the Improvement of Potassium Based Sorbent for Flue Gas Carbon Dioxide(CO2))

  • 위영호;류청걸;최동혁
    • 한국기후변화학회지
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    • 제2권2호
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    • pp.107-113
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    • 2011
  • 본 연구에서는 하동화력 0.5 MW 건식 이산화탄소 포집 공정에 적용하고 있는 Potassium 계열 흡수제의 성능 개선을 위한 실험 결과를 기술하였다. 먼저, 마그네타이트와 산화구리를 additive로 적용한 흡수제 2종을 각각 분무건조기를 이용하여 제조한 흡수제의 재생성을 포함한 물성을 평가하였다. 그 결과, 마그네타이트를 적용한 흡수제의 내마모도가 상대적으로 우수한 특성을 나타내었다. 두 번째는, 마그네타이트를 적용한 개량형 Potassium계 흡수제의 연속적인 흡수/재생 특성을 파악하기 위하여 Multi cycle TGA 반응성 평가를 수행하였다. 그 결과, 2nd cycle 이후에도 5.5 wt% 이상의 $CO_2$ 흡수능을 유지하였으며, 내마모도 값도 0.5 정도로 아주 우수하였다. 마지막으로, 공정상의 재생 온도를 낮출 수 있는 조성 선정을 위하여 supporter의 특성이 다른 흡수제의 특성을 고찰하였다. 그 결과, 염기성 지지체를 적용한 KMO 흡수제의 흡수능이 7.2 wt%로 높게 나타났다.

Performance Comparison of Spray-dried Mn-based Oxygen Carriers Prepared with γ-Al2O3, α-Al2O3, and MgAl2O4 as Raw Support Materials

  • Baek, Jeom-In;Kim, Ui-Sik;Jo, Hyungeun;Eom, Tae Hyoung;Lee, Joong Beom;Ryu, Ho-Jung
    • KEPCO Journal on Electric Power and Energy
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    • 제2권2호
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    • pp.285-291
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    • 2016
  • In chemical-looping combustion, pure oxygen is transferred to fuel by solid particles called as oxygen carrier. Chemical-looping combustion process usually utilizes a circulating fluidized-bed process for fuel combustion and regeneration of the reduced oxygen carrier. The performance of an oxygen carrier varies with the active metal oxide and the raw support materials used. In this work, spraydried Mn-based oxygen carriers were prepared with different raw support materials and their physical properties and oxygen transfer performance were investigated to determine that the raw support materials used are suitable for spray-dried manganese oxide oxygen carrier. Oxygen carriers composed of 70 wt% $Mn_3O_4$ and 30 wt% support were produced using spray dryer. Two different types of $Al_2O_3$, ${\gamma}-Al_2O_3$ and ${\alpha}-Al_2O_3$, and $MgAl_2O_4$ were applied as starting raw support materials. The oxygen carrier prepared from ${\gamma}-Al_2O_3$ showed high mechanical strength stronger than commercial fluidization catalytic cracking catalyst at calcination temperatures below $1100^{\circ}C$, while the ones prepared from ${\alpha}-Al_2O_3$ and $MgAl_2O_4$ required higher calcination temperatures. Oxygen transfer capacity of the oxygen carrier prepared from ${\gamma}-Al_2O_3$ was less than 3 wt%. In comparison, oxygen carriers prepared from ${\alpha}-Al_2O_3$ and $MgAl_2O_4$ showed higher oxygen transfer capacity, around 3.4 and 4.4 wt%, respectively. Among the prepared Mn-based oxygen carriers, the one made from $MgAl_2O_4$ showed superior oxygen transfer performance in the chemical-looping combustion of $CH_4$, $H_2$, and CO. However, it required a high calcination temperature of $1400^{\circ}C$ to obtain strong mechnical strength. Therefore, further study to develop new support compositions is required to lower the calcination temperature without decline in the oxygen transfer performance.