• 제목/요약/키워드: Steam temperature process

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키데코탄의 유동층 가스화 반응 특성 (Characteristics of Fluidized Bed Type Gasification of Kideco Coal)

  • 배달희;조성호;선도원;문영섭
    • 에너지공학
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    • 제16권1호
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    • pp.32-39
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    • 2007
  • 석탄 열분해 공정은 석탄의 종류와 산지에 따른 변화가 커서 반응특성을 석탄의 모든 종류에 일반화시키기는 어려우며, 열분해, 가스화 및 연소현상이 동시에 발생하므로 석탄의 종류에 따라 운전조건을 변화시켜 실험장치로부터 최적의 반응 조건을 찾는 것이 중요하다. 본 연구에서는 키데코탄을 대상으로 압력 $2kg_{f}/cm^{2}$ 온도 $735{\sim}831^{\circ}C$의 가압유동층 반응기에서 가스화 반응을 수행하였으며 스팀공급량, 석탄공급량, 공기공급량 등 실험 변수에 따른 가스화 반응의 변화를 관찰하였다. 또한 여러 실험변수들의 변화에 따른 생성가스 성분의 변화를 정량적으로 분석하고, 생성가스 중 $H_{2}$와 CO의 농도를 기준으로 최적의 반응 조건을 결정하였다. 본 실험에서의 최적의 반응 조건은 공기/석탄 비 4.45, 스팀/석탄 비 0.21이었다. 가스화 반응보다 연소반응이 활발하게 일어나면 반응온도가 급격히 증가하므로 안정적인 가스화를 위하여 석탄과 스팀의 주입속도 조절이 매우 중요하였다. 연속운전을 위한 안정적인 운전조건에서 생산되는 발생가스의 CO의 농도는 약 18%, $H_{2}$의 농도는 약 17%였다.

USC 발전용 HIP Rotor의 단조 공정 연구 (Investigation on the forging process of HIP rotor for USC power plant)

  • 김동권;김영득;강성태;김동영
    • 한국소성가공학회:학술대회논문집
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    • 한국소성가공학회 2005년도 춘계학술대회 논문집
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    • pp.479-482
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    • 2005
  • To improve the efficiency of fossil power plant, the higher steam temperature and pressure are required. Ultra super critical(USC) system meets very well this requirement. The HIP rotor is one of the most important parts of turbine in USC system and its material is easy to crack during hot forging. In this study, the upsetting and cogging process far $12\%Cr$ ESR ingot was analyzed and it is suggested a optimum process to avoid surface crack. The results were verified by test product with 4,200 tonnage press.

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낮은 수소농도에서 합성천연가스 생산을 위한 상업용 촉매의 반응특성; 스팀과 CO2에 대한 영향 (Catalytic Performance for the Production of Synthetic Natural Gas (SNG) on the Commercial Catalyst in Low Hydrogen Concentration; Influence of Steam and CO2)

  • 강석환;김진호;김효식;류재홍;정기진;유영돈;김광준
    • 청정기술
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    • 제20권1호
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    • pp.57-63
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    • 2014
  • 본 연구에서는 합성천연가스(synthetic natural gas, SNG)를 생산하기 위한 공정 개발을 위해 $H_2/CO$ 비가 낮은 합성가스를 이용하여 스팀과 함께 메탄화 반응을 수행하였다. 본 실험과 같은 조건에서는 수성가스 전환반응과 메탄화 반응이 동시에 일어나며, 스팀양이 적을 경우 촉매의 비활성화가 발생할 수 있다. 때문에, 스팀 양에 대한 반응특성을 수행하였으며, 더불어 고농도의 $CO_2$가 함유된 합성가스에 대한 메탄화 반응특성도 함께 고찰하였다. 그 결과, 스팀의 공급으로 인하여 촉매 층내의 온도를 낮출 수 있었으며, 메탄화 반응과 수성가스전환반응이 동시에 일어났음을 확인할 수 있었다. 고농도의 $CO_2$가 함유된 합성가스의 메탄화 반응에서는 조금 낮은 메탄 수율을 보였지만, 장기운전(1,000 h) 결과로부터 본 연구에서 수행한 합성가스의 조건을 SNG 공정에 적용이 가능할 것으로 확인되었다.

다공성 촉매를 고려한 단일튜브 내의 수증기-메탄 개질에 관한 수치해석 연구 (Numerical Study on Steam-Methane Reaction Process in a Single Tube Considering Porous Catalyst)

  • 문주현;이성혁;윤기봉;김지윤
    • 한국가스학회지
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    • 제18권4호
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    • pp.56-62
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    • 2014
  • 본 연구에서는 촉매가 들어있는 고정층 반응로의 단일 개질관에 대하여 전산 유체 해석(Fluent ver. 13.0)을 수행하여 열/유동 특성을 파악하고, 주입 가스에 따른 추출 가스의 종류를 다공성에 따라 예측하였다. 촉매 형상을 모델링하기 위하여, 개질관 내부에 있는 촉매를 모두 다공성 물질이라고 가정하고, 수정된 Eugun 식을 해석에 적용하였다. 유체의 공극률을 기준으로 0.545, 0.409, 그리고 0.403로 설정하고, 결과를 비 다공성인 경우와 비교하였다. 수치해석 결과, 개질관 벽면의 온도는 흡열반응과 주변 열전달로 인하여 개질관의 온도보다 높게 나타나며, 수소 생성량도 다소 증가했다. 촉매의 공극률이 증가 하게 될 경우, 압력 강하로 인하여 관 중심부 온도 및 수소 생성량이 현저하게 감소하는 경향을 보였다.

공기보조식 (air-assisted) 플래쉬 분무의 분무 각 확대 특성 연구 (Analysis of spray cone angle of air assisted flash atomization)

  • 류태우;김세원;방병열
    • 한국분무공학회지
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    • 제10권1호
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    • pp.1-9
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    • 2005
  • When the water jets heated up to the saturation temperature at a high line pressure are sprayed into a reduced (atmospheric) pressure through an air-assisted nozzle, the jets experience sudden exposure into a reduced pressure, get superheated and produce steam bubbles while atomization processes of jets are taking place. This process is called flash atomization. In this study the flash atomization of superheated water jets assisted by air has been studied. Sprays with flash atomization have been photographed at various water and air flow rates and water superheats. It has been found that the spray angle with flash atomization increases with water superheat and water flow rate but decreases with air flow rate. The degree of change of spray angle has been analyzed and correlated as a function of superheat, air and water flow rates.

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Down-draft type 파일럿 가스화로에서의 톱밥 가스화 특성 (Sawdust gasification characterization in down-draft type pilot gasifier)

  • 민태진;길상인;윤진한;김우현;노선아
    • 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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    • 한국신재생에너지학회 2008년도 춘계학술대회 논문집
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    • pp.256-259
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    • 2008
  • The gasification of biomass, sawdust, was carried out in order to investigate gasification characteristics. The experiment was performed using a down-draft fixed bed gasifier to surpass tar components generation in the gasification process. In the experiments, we investigated synthetic gas composition by varying reaction temperature, steam/carbon ratio, and excess ratio (ER), respectively. Higher reaction temperature, $700^{\circ}C$ to $900^{\circ}C$, could obtain higher $H_2$ yield. However, we could not obtain any meaning data by varying S/C ratio. Using $O_2$-LNG burner in the top of the gasifier may surpass water-gas shift reaction by increasing $CO_2$ concentration from the LNG-$O_2$ combustion reaction.

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수처리용 활성탄 제조에 관한 연구 (A Study on the Manufacture of Activated Carbon for Water Treatment)

  • 장성호;최동훈
    • 한국환경보건학회지
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    • 제29권3호
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    • pp.79-85
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    • 2003
  • The purpose of this study was to disclose the manufacturing process of activated carbon using coal. It investigated the influences on the physical properties that were manufactured activated carbon by using anthracite coal, bituminous coal under carbonizated and activated condition. The adsorption capacities of organic material were superior when the ash content was lower 5∼10%, and the iodine value was about 1,000 mg/g, the adsorption capacity decreased rapidly when ash content was over 15%. The manufactured activated carbon were found characteristics such as the iodine value was over 1,031 mg/g, the specific surface area was over 1,032 $m^2$/g and the hardness was over 95% under manufacturing conditions which were carbonizated temperature of $600^{\circ}C$( 180 minute), activated temperature of 95$0^{\circ}C$(210 minute) and steam weight of 6 $m\ell$/min.100 g coal.

시멘트종류를 변화시킨 프리캐스트 고강도 콘크리트의 실험적 연구 - 수화열 온도특성을 중심으로 - (An Experimental Study of Precast concrete Alters Cement Types of High-Strength Concrete)

  • 박흥이;김성진;백민수;이승훈;박병근;정상진
    • 한국건축시공학회:학술대회논문집
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    • 한국건축시공학회 2009년도 춘계 학술논문 발표대회 학계
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    • pp.119-122
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    • 2009
  • As architectures have recently become high-risers and mega-structured, stable high strength products have been ensured. Accordingly, use of precast concrete accouplement has been increased in order to facilitate air compression and rationalize construction. Since not only external heating but a1so internal temperature rise caused by the accumulation of cement hydration heat in manufacturing process, precast concrete members with large cross-section used for high-rise mega-structure's columns and beams may exhibit different temperature history compared to the precast concrete members for wall and sub-floor with relatively small cross-sections. Therefore, this study aims to elucidate the characteristics of temperature history of mass concrete members cast with high-strength concrete fur precast concrete application. In this study, large cross-sectional precast concrete mock-up, unit cement quantity, and temperature histories in manufacturing precast concrete member under different curing condition were inclusively investigated.

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증기양생이 불필요한 PC부재용 조강형 콘크리트 개발에 관한 연구 (A Study on the Development of Non-PC High-Early-Strength Concrete Without Steam Curing)

  • 전우철;이지환;박희곤;이재삼;김경민;조인성
    • 한국건축시공학회지
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    • 제14권2호
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    • pp.156-162
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    • 2014
  • 본 연구는 PC(Precast Concrete)부재 생산 시 스팀양생 공정을 생략하여 경제적 및 환경적 문제를 해결하고자 상온양생으로 탈형강도(10MPa이상)를 만족시킬 수 있는 조강형 콘크리트를 개발하는데 목적이 있다. 따라서, 조기강도 발현에 반응성이 높은 $C_3S$를 많이 함유하고 있는 조강 시멘트와 $C_3S$의 수화반응을 높이는 경화촉진제를 사용한 조강콘크리트를 평가하였으며, 경화촉진제를 사용한 콘크리트 실험결과는 다음과 같다. 유동성 확인을 위한 슬럼프 플로 시험과 공기량은 목표값을 만족하였다. 경화촉진제를 혼입함에 있어 압축강도는 12시간까지 급격한 발현성상을 나타내었으며, 6~9시간 만에 목표를 만족하였다. 건조수축 및 자기수축의 최대 수축량은 ($-800{\times}10^{-6}$)이하의 값을 나타내어 양호한 것으로 나타났다. 또한, 간이단열온도상승 시험으로 24시간 이내에 Peak 온도를 나타내고 감소하는 것을 확인하였다.

석탄 가스화 반응의 동적 거동 전산 모사 (Dynamic Modeling of Gasification Reactions in Entrained Coal Gasifier)

  • 지준화;오민;김시문;김미영;이중원;김의식
    • 한국수소및신에너지학회논문집
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    • 제22권3호
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    • pp.386-401
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    • 2011
  • Mathematical models for various steps in coal gasification reactions were developed and applied to investigate the effects of operation parameters on dynamic behavior of gasification process. Chemical reactions considered in these models were pyrolysis, volatile combustion, water shift reaction, steam-methane reformation, and char gasification. Kinetics of heterogeneous reactions between char and gaseous agents was based on Random pore model. Momentum balance and Stokes' law were used to estimate the residence time of solid particles (char) in an up-flow reactor. The effects of operation parameters on syngas composition, reaction temperature, carbon conversion were verified. Parameters considered here for this purpose were $O_2$-to-coal mass ratio, pressure of reactor, composition of coal, diameter of char particle. On the basis of these parametric studies some quantitative parameter-response relationships were established from both dynamic and steady-state point of view. Without depending on steady state approximation, the present model can describe both transient and long-time limit behavior of the gasification system and accordingly serve as a proto-type dynamic simulator of coal gasification process. Incorporation of heat transfer through heterogenous boundaries, slag formation and steam generation is under progress and additional refinement of mathematical models to reflect the actual design of commercial gasifiers will be made in the near futureK.