A Study on the Transient State of Deep Bed Filtration by the Network Model

Network 모델을 이용한 입상여과공정의 전이상태 해석에 대한 연구

Collection efficiencies and pressure drops for the removal of small particles from dilute liquid suspensions by granular bed filter were calculated using network model. The network model is composed of a number of nodes connected with cylindrical bond and particles are deposited on the bond surface. The collection efficiency of each cylindrical bond was predicted using unit cell model corresponding to the pore volume of cylindrical pore both at the initial and transient states. Deposited particles on the collector surface may act as additional collector and reduce the pore size of the collector. As a result, the collection efficiency was improved and pressure drop increased with deposition. Even though the stochastic nature of network requires a large number of simulation work, the model proposed in this study can be used in investigating collection efficiency and pressure drop.

현탁액중의 부유입자를 제거하는 입상여과공정을 Network 모델을 이용하여 여과효율과 압력손실에 대해 예측하였다. 구형 여재로 구성되어 있는 여재 층을 node와 원통형 bond로 구성된 network로 가정하였으며 여과 공정을 통해 부유입자는 bond 표면에 포집된다. 원통형 bond에서의 여과효율은 bond의 세공부피를 단위 cell의 유체 막 부피로 가정하여 입자의 경로 분석을 이용하여 구하였으며, 포집된 부유입자가 추가적인 여재로서의 역할은 bond 세공이 좁아짐에 따른 효율 증가로 나타내었다. 또한 세공이 좁아짐에 따른 압력손실도 예측하였다. 본 network 모델의 세공 분포를 부여하는 과정의 stochastic한 성질로 인하여 많은 전산모사가 필요하지만, 본 모델을 이용하여 여과효율과 압력손실을 동시에 예측할 수 있었다.