• 제목/요약/키워드: Minimum fluidization velocity

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Study on the Fluidized-Bed Drying Characteristics of Sawdust as a Raw-Material for Wood-Pellet Fuel

  • Lee, Hyoung-Woo
    • Journal of the Korean Wood Science and Technology
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    • 제34권2호
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    • pp.30-36
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    • 2006
  • Wood fuel must be dried before combustion to minimize the energy loss. Sawdust of Japanese red pine was dried in a batch type fluidized-bed to investigate the drying characteristics of sawdust as a raw material for bio-fuel. The minimum fluidization air velocity was increased as particle size was increased. It took about 21 minutes and 8 minutes to dry 0.08 m-deep bed of particles with average particle size of 1.3 mm from 100% to 10% moisture content at air temperature of $20^{\circ}C$ and $50^{\circ}C$, respectively.

쌀보리와 겉보리의 유동층 건조에서의 유동화 연구 (Fluidization Study in the Fluidized Bed Drying of Naked and Husked Barley)

  • 김희연;허종화;조덕제
    • 한국식품과학회지
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    • 제24권5호
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    • pp.414-422
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    • 1992
  • 보리를 초기의 고수분 상태에서 연속적이고 효과적인 인공건조를 실시하기 위하여 보리의 물리적 특성을 구하였으며, 또 유동층 건조장치를 제작하여 유동화 특성을 실험하여 이론식과 비교 검토하였다. 공기의 온도 및 상대습도가 각각 $35^{\circ}C$, 30%이고 충전량이 300g일 때 쌀보리와 겉보리의 최소 유동화 속도는 1.5m/s 및 1.7m/s였으며, 최적 유동화 속도는 3.0m/s였다. 본 실험에서 실험한 쌀보리와 겉보리의 $U_{mf}$는 1.5m/s 및 1.7m/s였으며, Leva식에 의한 계산치는 각각 1.06m/s 및 1.07m/s로 실험치와 계산치는 잘 일치하지 않았다. 또한 쌀보리와 겉보리의 유동층 건조에서 실험치와 일치하는 다음과 같은 최소 유동화 속도에 관한 실험식을 얻었다. $U_{mf}^2= \frac{{\phi_s}\;d_p}{Hk}\;{\cdot}\;\frac{(\rho_s-\rho_g)g\;{{\varepsilon}_{mf}^3}} {\rho_g}(Re_p>1,000)$ 이 실험의 상수 Hk는 쌀보리 및 겉보리가 각각 0.4881, 0.6649였다.

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기체-고체 유동층에서 루프실의 형상이 고체순환에 미치는 영향 (Effect of Loop Seal Geometry on Solid Circulation in a Gas-Solid Fluidized Bed)

  • 류호정;조성호;이승용;이도연;남형석;황병욱;김하나;원유섭;김정환;백점인
    • 한국수소및신에너지학회논문집
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    • 제30권4호
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    • pp.312-319
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    • 2019
  • Effect of loop seal geometry on solid circulation characteristics was investigated with two different types of upper loop seals and lower loop seals in a gas-solid fluidized bed system. Upper loop seal which has a wide gap between solid intake and outlet parts requires more fluidization gas to maintain smooth solid circulation. Moreover, the lower loop seal which has a wide gap requires more fluidization gas to achieve the same solid circulation rate. These results can be explained by results of minimum fluidization velocity in the lower loop seals. Consequently, if a loop seal has a wide gap between solid intake and outlet parts, more fluidization gases should be fed to ensure enough solid circulation rate and smooth solid circulation.

NiO/MoO3/MoS2의 공탑속도에 따른 유동화 특성 (Flow behavior characteristics according to superficial gas velocity of NiO/MoO3/MoS2)

  • 이재랑;;전성민;이강산;이관영;김광득;박영옥
    • 한국입자에어로졸학회지
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    • 제13권2호
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    • pp.79-85
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    • 2017
  • 실험실 규모의 유동층 반응기(Length=0.25m, Diameter=0.05m)에서 고부가가치 물질인 희유금속 산화물 $NiO/MoO_3/MoS_2$의 공탑속도에 따른 최소유동화 속도 및 압력손실 경향을 확인하였다. 시료의 L/D 1, 2, 3 변화에 따른 Superficial gas velocity 0.07~0.45 m/s 범위에서 $NiO/MoO_3/MoS_2$의 L/D 1, 2, 3에서의 평균 압력손실은 Decreasing flux에서 290~1952 Pa, Increasing flux에서 253~1925 Pa로 나타났다. Wen이 제시한 이론값과 실험데이터를 비교해본 결과, 0.021~0.36배 차이나는 것을 확인하였다. 이번 결과를 통하여, 희유금속 산화물을 실제 현상에서 적용 가능한 운전조건을 결정할 수 있었다.

Gaussian 분포의 입자군의 표준편차에 따른 최소유동화속도 (The Minimum Fluidization Velocity of Gaussian Distribution Particle System According to Standard Deviation)

  • 장현태;박태성;차왕석
    • Korean Chemical Engineering Research
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    • 제46권3호
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    • pp.567-570
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    • 2008
  • 내경 0.109 m의 유동층에서 다입자경 모래에 대한 압력요동의 표준편차와 유속간의 선형회귀분석을 이용한 최소유동화속도 측정법의 적용성을 조사하였다. 다입자경 모래를 평균입자크기가 같은 Gaussian 분포에서 입자분포의 표준편차에 따른 최소유동화속도를 측정하고, 측정치를 타 연구자들의 식과 비교 검토하였다. 압력요동의 표준편차 값 선형회귀분석법과 층내 압력강하로부터 구한 최소유동화속도를 구하였다. 최소유동화속도 결정에서 유속 범위는 혼합도가 낮은 유속범위와 free bubbling 영역 이상을 제외한 범위값 이어야 하며, 이 유속범위에서 측정위치는 혼합이 양호한 층 중앙이 가장 적절하다.

슬러지 순산소 유동층 연소특성 (Combustion Characteristics of Waste Sewage Sludge using Oxy-fuel Circulating Fluidized Bed)

  • 장하나;성진호;최항석;서용칠
    • Korean Chemical Engineering Research
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    • 제55권6호
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    • pp.846-853
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    • 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.

금속산화물을 이용한 유동층반응기에서 배연탈황특성 (The Characteristics of Desulfurization using Metal Oxides in a Fluidized Bed Reactor)

  • 박태성;홍성창
    • 공업화학
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    • 제9권2호
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    • pp.278-285
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    • 1998
  • 배출가스중의 $SO_2$ 제거를 위하여 다양한 금속산화물로 구성된 천연망간광석, 철광석, $CuO/{\gamma}-A1_2O_3$ 등을 흡착제로 사용하여 고정층반응기에서 흡착용량실험을 하였다. 또한 흡착제중 흡착용량이 떨어지는 철광석을 제외한 두 가지 흡착제를 이용하여 유동층반응기에서 유속, 온도, 입자크기 등의 조업조건에 따른 $SO_2$ 흡착실험을 수행하였다. 모든 흡착제에서 온도가 증가할수록 흡착량이 증가하는 화학흡착반응을 보였고 유동층반응기에서 $U_o/U_{mf}$$U_o-U_{mf}$와 같은 유속조건에 따라 입자 크기에 따른 흡착량의 변화가 다르게 나타났으며 유동층반응기 성능식으로부터 반응속도상수를 얻었다. 이 실험을 통하여 천연망간광석이 유동층반응기에서 $SO_2$ 흡착제로의 사용가능성을 확인할 수 있었다.

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기포 유동층 반응기를 이용한 하수슬러지 및 우드펠렛 혼소에 관한 연소 특성 분석 및 비교 (Experimental Study of Co-firing and Emission Characteristics Fueled by Sewage Sludge and Wood Pellet in Bubbling Fluidized Bed)

  • 이영재;김종민;김동희;이용운
    • 청정기술
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    • 제23권1호
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    • pp.80-89
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    • 2017
  • 하수슬러지 고형연료 및 우드펠렛의 전소 및 혼소 실험을 위해 내경 0.1 m, 높이가 1.2 m인 기포 유동층 반응기를 적용하였으며, 장치는 유동층 반응기, 연료 공급장치, 사이클론, 냉각기, 그리고 가스분석기로 구성되었다. 층 물질의 평균입자크기는 $460{\mu}m$이며, 최소 유동화 속도는 $0.21ms^{-1}$이다. 실험에 사용된 연료는 국내산 하수슬러지 고형연료 및 캐나다산 우드펠렛을 적용하였으며, 우드펠렛 기준 혼합율 20, 50, 80%로 고위발열량을 기준으로 산정하였다. 실험 고정변수는 당량비 1.65, 산화제 $100Lmin^{-1}$, 반응기 온도 $800^{\circ}C$, 유동화수 4로 설정하였다. TGA 분석 결과, 하수슬러지의 고형 연료의 연소성이 우드펠렛이 비해 상대적으로 좋지 않았다. 연소시 반응기 온도는 $800{\sim}900^{\circ}C$ 사이로 유지되었으며, 유동층 반응기에서 하수 슬러지 고형연료의 낮은 연소성으로 인해 CO가 상대적으로 높게 측정되었다. 뿐만 아니라 $NO_X$$SO_X$는 하수슬러지 고형연료 내의 질소함량으로 인해 우드펠렛에 비해 높게 측정되었으며, 혼소율이 증가될수록 CO, $NO_X$, 그리고 $SO_X$의 배출이 감소하였다. 혼소에 따른 회분의 거동 및 퇴적 경향에서 모든 조건에 대해 슬래깅/파일링의 가능성이 높은 것으로 분석되었다.

왕겨/모래/왕겨 회재의 유동 및 혼합 특성 연구 (Flow Behavior and Mixing Characteristics of Rice Husk/Silica Sand/Rice Husk Ash)

  • 김보화;서명원;국진우;최희망;라호원;윤상준;문태영;김용구;이재구;이영우
    • Korean Chemical Engineering Research
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    • 제54권4호
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    • pp.533-542
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    • 2016
  • Lab-scale 기포유동층 반응기(D=0.1 m, H=1.5 m)에서 왕겨와 모래를 혼합하여 가스화를 통해 합성가스를 얻고 남은 왕겨 회재는 고부가가치 물질로 사용하기 위한 연구의 선행연구로서 왕겨/유동사/왕겨 회재(실리카)의 혼합 및 유동 특성을 규명하였다. 왕겨/유동사를 5:95, 10:90, 20:80, 30:70의 부피비로 유속 범위(0~0.63 m/s)조건으로 수행하였으며, 또한 왕겨 회재는 왕겨를 기준으로 부피비 6%로 결정하였다. 왕겨/유동사, 왕겨/유동사/왕겨 회재의 혼합실험을 통해 왕겨 부피비 0%, 5%, 10%에서는 최소유동화속도가 0.19~0.21m/s임을 확인하였고, 20%일때는 0.3m/s로 증가하였으며, 30%일때는 분리현상이 나타나 최소유동화속도가 측정 되지 않았다. 또한, 실험데이터에 따라 Brereton과 Grace의 mixing index를 이용하여 각 조건 별로 mixing index값을 도출한 결과 왕겨/유동사의 혼합은 0.8~1, 왕겨/유동사/왕겨 회재의 혼합은 0.88~1 사이임을 확인하였다. 이를 통하여 왕겨/유동사의 혼합과 왕겨/유동사/왕겨 회재 혼합의 최적 조업조건을 도출할 수 있었으며, 운전조건을 결정할 수 있었다.

펠릿 이송용 이젝터의 구동노즐 구성에 따른 유동 및 이송특성에 관한 실험적 연구 (Effect of Primary Nozzle Configuration on the Flow and Transfer Characteristics in an Ejector System for Pellet Transfer)

  • 김금규;김의수;강신명;이지근;노병준
    • 한국자동차공학회논문집
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    • 제16권5호
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    • pp.49-59
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    • 2008
  • The effects of design parameters on the pellet transport rate in the ejector system which is widely used in the production processes of automotive parts were investigated experimentally. The primary nozzle geometry, the area ratio (R) of nozzle exit cross-sectional area to mixing chamber cross-sectional area and the distance (S) from primary nozzle exit to mixing chamber entrance were considered as the design parameters. The area ratios of the primary nozzle were varied from R=0.10 to R=0.25, 0.30, 0.40 and 0.55. The primary nozzle was positioned at the non-dimensional distance (S/D) of 1.30, 1.87, 2.44, 3.00 and 3.75, normalized using the mixing chamber diameter (D). The design parameters were determined to run with high efficiency by measuring the pellets transport rate. The geometry and the area ratio (R) of the primary nozzle had an effect on the pellet transport rate of the ejector system, and the area ratio of R=0.3 was carefully selected after taking the minimum fluidization velocity and transport rate of applied pellets into account. The higher pellet transport rate with the variation of the distance (S/D) was observed at S/D of 2.44.