• 한국가스학회지
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• 제18권4호
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• pp.63-67
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• 2014

Fischer-Tropsch 합성은 주로 긴 carbon 사슬을 가지고 있는 높은 점도의 왁스를 product로 생산한다. 촉매 고정층 반응기를 이용하여 Fischer-Tropsch 합성을 수행할 경우, 왁스는 촉매입자의 표면에서 생산되어 촉매입자 표면에 흡착되어 있다. 이런 왁스의 hold-up 현상이 반응기 전체의 압력강하는 증가시키고 내부 흐름을 막는 문제를 일으킨다. 따라서 반응기 내부에 왁스가 hold-up되는 현상에 대한 모델링을 통해 왁스 hold-up 현상을 최소화 할 수 있는 반응기 및 촉매 입자의 크기를 결정하는 설계 과정이 필요하다. 본 연구에서는 왁스가 hold-up된 촉매 입자와 기체 흐름 사이의 대류 물질 전달 실험 모델을 이용하여 반응기 구조 및 운전 조건을 고려할 수 있는 반응기 내부 왁스 hold-up 모델을 개발하였다. 개발된 모델은 실험 데이터를 제공한 Knochen의 연구 결과와 비교하여 모델의 우수성을 검증하였다. 이 모델을 이용하여 반응기의 길이와 단면이 반응기 내부 왁스 hold-up 현상에 어떻게 영향을 미칠 수 있는지 분석해 보았다.

• 한국환경과학회지
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• 제6권1호
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• pp.25-31
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• 1997

The variations of gas hold-up, overall volumetric oxygen mass transfer coefficients and liquid circulation velocity in an internal loop reactor were investigated to manifest scale-up effect. The relationship between superficial gas velocity and gas hold-up were found as Ugr = 0.045 $\varepsilon$r in the pilot-scale and Ugr = 0.056 $\varepsilon$r in the bench-scale reactor. The overall volumetric oxygen mass tractsfer coefficient, KLa was slightly increased in the pilot-scale than in the bench-scale reactor. Flow regime was changed from the bubble flow to the churn-turbulent flow when the superficial gas velocity reached to 3.5 - 4 cm/sec in the pilot-scale.

• 한국연소학회지
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• 제13권2호
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• pp.33-41
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• 2008

The high permeability of the gas in the molten iron of the dripping zone of the blast furnace is a major factor in achieving the stable operation of a furnace with high productivity. Basic studies of the liquid flow behavior in a packed bed are necessary to grasp the effect of various operational changes on conditions in the dropping zone. Molten iron and slag together playa critical role in the lower zone, transporting mass and energy, while impairing and redistributing the gas flow. In turn, molten iron and slag undergo physical and chemical changes, and are redistributed radially as they descend to the hearth. In this research, mathematical formulations are derived for the gas and the liquid. The solid phase is fixed with constant porosity. The information for the molten iron and slag includes the hold-up, velocity, pressure, and information related to the areas of interaction between the gas and the liquid, and the solid and the liquid. Predictable results include the velocity, pressure and temperature distribution. Additional parameters include the packed particle size and the air blast rate.

• 한국대기환경학회지
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• 제17권1호
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• pp.51-56
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• 2001

This study was carried out to interpret mathematically hydraulic behaviour in packing tower which packed 50 mm plastic Hiflow-ring with a dimension of 300 mm wide and 1,400 mm high. In view of energy saving, the recent packing. 50 mm plastic Higlow-ring was superior to conventional packings because of low pressure drop in high loads. As relative error between numerically predicted and experimentally obtained values was less then 6% in the loading and flooding point, it found that therir results appeared to be adequate. Comparison of hose two values in both dry and wet packing conditions. relative errors amount to 3.96 and 5.6%, respectively. In order to evaluate the operating characteristics of packing, the type, size, and material for packings must be estimated in various system and loads. This study is able to calculated pressure drop, hold-up, gas and liquid loads using mathematical interpretation. For these calculation, the specific constants of each packings must be calculated first all. The method of mathematical interpretation in this study turned out to be superior to the existing methods because of reduced errors at loading and flooding point.

• 한국환경과학회지
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• 제9권5호
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• pp.393-396
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• 2000

Packing tower has been used in the chemical industry and the protection of environment for a long time. In the view of environmental protection purification of exhaust gas can be performance effective by gas absorption in counter-current packing tower. In this study characteristics of hydraulic and mass transfer were investigated in D. $0.3m {\times} H. 1.4m$ packing tower with 50mn plastic Hiflow-ring. This study was carried out "Test systems were experimented in conditions of Air, $Air/H_2O. NH_3-Air/H_2O, NH_3-Air/H_2O-H_2SO_4$ and $SO_2-Air/H_2O-NaOH$ under steady state" The extent of test included dry and wetting pressure drop physical law separation efficiency and hold-up as function of gas and liquid load.quid load.

• 해양환경안전학회지
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• 제23권5호
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• pp.541-548
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• 2017

본 연구에서는 해양플랜트설비 건조 현장에서 사용되고 있는 기존 고온 오일 플러싱 장비에 대한 성능개선을 위해 기존의 플러싱 장치에 사용되던 오일에 질소가스를 혼합한 고온 오일 플러싱 시스템에 대하여 국제표준화기구 코드(ISO code)를 기준으로 이론적 연구를 수행하였다. 연구를 위해 오일-질소가스 혼합유체 플러싱 시스템 공정을 설계 후 청정성능에 영향을 주는 혼합유체의 혼합비율, 온도, 레이놀즈수 및 액상분율 등에 대한 공정모사 결과도 분석하였다. 그 결과 관 직경과 가스상의 체적분률이 일정한 상태에서 혼합유체의 체적유량이 증가될수록 수평 유압배관 입출구의 액상분율 차이 ${\Delta}{\alpha}_L$ 값은 증가하게 되고 배관길이 방향의 위치에 따라 오일과 질소가스 기포 사이의 상분포가 달라짐을 확인했다. 이러한 상분포의 변화는 오일-질소가스 혼합유체 플러싱 시스템의 청정성능에도 커다란 영향을 줄 것으로 예상된다.

• 산업기술연구
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• 제6권
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• pp.19-31
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• 1986

The residence time distribution of liquid flow in a 4.0cm diameter column packed with porous $Al_2O_3$ spheres of 0.37cm diameter were measured with pulse injections of a tracer under cocurrent trickling flow conditions. The mean residence time of liquid flow and liquid hold-up calculated by the transient curve of tracer were unaffected by gas flow rates under experimental ranges of liquid flow rates from 2.4 to $4.5(kg/m^2\;sec)$ and gas flow rates from 0 to $0.13(kg/m^2\;sec)$. The axial dispersion coefficient of liquid stream and apparent diffusivity of tracer in a micropore of solid particle were estimated from the response curve of tracer. The calculated Peclet No. were increased in ranges of 68-to 82 with a increasing of liquid mass velocity, and the external effective contacting efficiency between liquid and solid which can be expressed. by $(D_i)_{app}/D_i$ varied in ranges of 0.54 to 0.68 depending on the liquid flow rates. The gas to liquid(water) volumetric mass transfer coefficient were determined from desorption experiments with oxygen at $25^{\circ}C$ and 1 atm. The measured mass transfer coefficients were increased with liquid flow rates and the effect of gas flow rates on the mass transfer coefficient was insignificant.

• 청정기술
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• 제26권2호
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• pp.102-108
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• 2020

오늘날 석유화학, 정밀화학, 대기오염 방지산업 등에서 증류, 흡수, 추출, 탈거 등 물질분리 단위공정으로 주로 충전탑을 사용해 왔다. 충전탑은 가스-액체, 가스-가스 시스템에서의 물질들과의 접촉에 의해 운전되어 진다. 이러한 충전탑은 낮은 압력손실, 경제적 효율, 고온성 액체물질 적용, 유지보수 용이, 유해가스 처리 등의 운영에서 장점들을 가진다. 충전탑의 성능은 충진물을 통해 가스와 액체를 고르게 분산함으로써 우수한 성능을 보이며, 이는 충전탑 설계에 있어 중요한 인자로 고려되어진다. 본 실험에서는 충진물에 대한 액체부하 및 가스용량인자에 따른 건조압력손실, 수력학적 압력손실, 액체함량 변화에 대한 기하학적 특성에 대하여 연구하였다. 결과로부터 설계인자와 운전조건 등의 유해가스 처리에 필요한 인자를 도출하였다. 임의 충진물인 raschig super-ring에 대한 건조압력손실을 측정한 결과, 가스용량인자가 증가할수록 일정하게 선형적으로 증가하였고, 가스용량인자가 0.630 ~ 3.448 kg^-1/2 m^-1/2 S^-1에서 건조압력손실은 1.892 ~ 47.312 mmH₂O m^-1로 기존 산업현장에서 보편적으로 사용되는 35 mm pall-ring보다도 낮은 압력손실을 보였다. 그리고 raschig super-ring에 대한 수력학적 압력손실을 측정한 결과, 고유 액체부하에 대하여 가스용량인자가 증가할수록 압력손실도 함께 증가함을 확인하였고, 액체부하 변화에 따른 가스용량인자가 1.855 ~ 2.323 kg^-1/2 m^-1/2 S^-1으로 20% 증가할 때, 압력손실은 약 17% 증가하는 것으로 나타났다. 마지막으로, 충진물 체적에 관한 액체함량은 가스용량인자에 의존된 액체부하 매개변수로서 액체부하 변화에 따른 가스용량인자 약 3.84 kg^-1/2 m^-1/2 S^-1까지는 거의 일정한 액체함량을 보였으나, 그 이상에서는 급격하게 증가하였다.

• KSBB Journal
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• 제7권1호
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• pp.59-65
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• 1992

외부 순환식 공기리프트 반응기에서 기상유속과 액상의 점도를 변수로 하여 기체체류량과 액체의 순환시간, 혼합시간, 순환속도 및 축방향분산계수를 측정하여 다음과 같은 결론을 얻었다. 1. 기체체류량은 기체유속이 증가함에 따라 증가 하였으며, 점도가 증가함에 따라서는 약간 감소하는 경향을 보였다. 또 기체유속이 증가함에 따라 상승관에서는 기체체류량의 증가율이 감소한 반면 하강관에서는 증가하였다. 2. 기체유속이 증가함에 따라 순환시간 및 혼합시간은 초기에 급격히 짧아지다가 거의 일정한 값을 나타내었으며, 액체의 점도가 증가함에 따라 순환기산과 혼합시간은 모두 증가하였다. 3. 순환 액체의 속도는 기체의 속도에 따라 초기에 급격히 증가하나 기체속도가 약 5cm/sec이상이 되면 그 증가율이 매우 둔화되었으며, 점도가 증가함에 따라 약간 감소함을 알 수 있었다. 또한 압력수지식으로 예측한 이론값과 실험값은 낮은 기체유속 영역에서는 잘 일치하였으나 기체유속이 증가함에 따라 실험값이 이론값보다 작은 값을 나타내었다. 4. 기체유속이 증가함에 따라 Bodenstein number는 감소하였고, 축방향분산계수는 증가하였으며, 점도가 증가함에 따라 약간 감소하는 경향을 보였다. 본 실험범위에서 분산이 많이 일어나mixed folw에 근접함을 알 수 있었다.

• Nuclear Engineering and Technology
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• 제40권7호
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• pp.561-570
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• 2008

When reactivity insertion such as refueling occurs in CANDU reactors, the power and the water levels are tilted in the upper outer zone of the LZCS (Liquid Zone Control System) and fluctuate unstably for a certain period of time (1-5 days). The instability described above is observed in most CANDU reactors in service around the world, but its root cause is unidentified and no solutions to this problem have been established. Therefore, this study attempted to prove experimentally and analytically that the root cause lies in the hold-up of light water on the top of the TSP (Tube Support Plate) due to the mismatch between net volumetric flow rate of light water and helium crossing the narrowed porous TSP installed within the LZCS compartment. Our method was to perform a hydrodynamic simulation of in/outflow of light water and helium. Two solutions for the aforementioned instability of LZCS are suggested. One is to regulate the compartment for both inflowing helium gas and outflowing light water; the other is to enlarge the flow paths of helium and light water within TSP. The former may be applicable to nuclear reactors in service and the latter to those planned for construction.