• 제목/요약/키워드: 반응유동

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천연망간광석을 이용한 연속식 유동층 반응기에서 탈황모사에 관한 연구 (A Study on Simulation of Desulfurization in a Continuous Fluidized Bed Using Natural Manganese Ore)

  • 홍성창
    • Korean Chemical Engineering Research
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    • 제43권2호
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    • pp.278-285
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    • 2005
  • 연속식 유동층 반응기에서 흡착제인 천연망간광석을 이용한 탈황반응과, grain model과 two-phase 이론에 근거한 탈황 모사를 연구하였다. 입자 내의 기공 구조변화를 고려한 grain model을 통하여 탈황 반응시간, 천연망간광석의 입자 크기, 기공 내에서 $SO_2$의 확산속도에 대한 영향을 고찰한 결과, 입자의 기공 내에서 $SO_2$ 가스 확산이 탈황 반응의 가장 중요한 요소로 나타났다. 또한, 연속식 유동층 반응기에서 흡착제인 천연망간광석을 이용한 탈황반응 실험결과는 grain model과 two-phase 이론과 잘 일치하였으며, 탈황 결과를 잘 예측할 수 있었다.

액체 로켓엔진에서 선형 연소 안정한계에 미치는 유한화학반응 및 막냉각 효과 (Effects of Finite-Rate Chemistry and Film Cooling on Linear Combustion-Stability Limit in Liquid Rocket Engine)

  • 손채훈;김홍집;허환일;박이선;문윤완
    • 한국항공우주학회지
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    • 제34권2호
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    • pp.75-81
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    • 2006
  • 로켓엔진에서 선형 연소 안정한계에 미치는 유한화학반응의 열적 효과와 막냉각 효과를 조사하였다. 안정한계를 평가하기위해 3차원 연소실에서 유한화학반응을 채택한 반응 유동장 계산으로부터 구한 유동변수들을 사용하였다. 주요 유동변수들의 값은 유한화학반응 모델의 채택으로 인해 상당히 달라졌으며 결과적으로 안정한계도 수정되었다. 유한화학반응은 열적 관점에서 안정성 향상에 기여함을 알았다. 또한 막냉각을 한 경우, 안정성 경향이 향상됨을 알 수 있었다.

유동층 생물반응기에서 anthocyanin 생산을 위한 당근의 모상근 배양 (Hairy Root Culture of Daucus carota for Anthocyanin Production in a Fluidized-bed Bioreactor)

  • 김창헌;이승우;정인식
    • Applied Biological Chemistry
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    • 제37권4호
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    • pp.237-242
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    • 1994
  • 유동층 생물반응기에서의 anthocyanin 생산을 위하여 당근의 모상근배양을 검토하여 보았다. 이 생물반응기에서의 모상근의 성장은 2.5배 증가되었지만 anthocyanin 생산은 낮았다. 그러나 유동층 생물반응기에서의 anthocyanin 생산은 fungal elicitor의 처리에 의해 2.3배 향상되었다.

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혈관내피세포의 생리적 반응 연구를 위한 평판형 층류발생장치의 설계 (Design of Laminar Flow Chamber Apparatus for Endothelial Cell Physiology Study)

  • 장준근
    • Tribology and Lubricants
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    • 제14권1호
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    • pp.94-98
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    • 1998
  • 혈관내피세포는 혈관의 내벽에 단일 층을 구성하고 있는 상피세포로 동맥경화나 혈관협착의 원인에 매우 중요한 역할을 하는 것으로 알려져 있다. 그리고, 모든 혈관 질환의 발생장소가 혈관이 나뉘는 분지부에 집중되고 있어, 혈류역학과 혈관질환 간에 상호연관성이 있음을 짐작할 수 있다. 특히, 최근에 와서 혈관내피세포가 혈액유동에 의해 발생하는 전단응력을 인지하여 혈관의 제반 생리적 반응을 조절한다는 연구결과가 속속 발표되고 있어, 혈관질환의 극복을 위한 연구 개발에 혈관내피세포에 대한 이해의 중요성이 증대되고 있다. 이에 본 연구에서는 혈관내피세포에 혈류와 같은 크기의 전단응력을 부가하여 세포의 생리적 반응을 고찰할 수 있는 평판형 층류발생장치를 설계, 제작하였다. 설계된 평판형 층류발생장치는 유동환경 하에서의 혈관내피세포의 동적반응을 고찰 할 수 있도록 유동액의 온도, 산도, 전단응력의 크기를 조절할 수 있도록 설계하였으며, 제작된 실험장치를 이용하여 전단응력에 의한 혈관내피세포의 형태변화를 고찰하였다. 개발된 층류발생장치는 혈관내피세포의 연구 뿐 아니라, 백혈구의 점착, 암세포의 전이등에도 다양하게 활용이 가능하다.

유동층 반응기에서 카본블랙 촉매를 이용하는 프로판 분해에 의한 수소 생산 (Hydrogen production by catalytic decomposition of propane over carbon black catalyst in a fluidized bed)

  • 윤용희;이승철;한귀영
    • 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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    • 한국신재생에너지학회 2007년도 추계학술대회 논문집
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    • pp.109-112
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    • 2007
  • 유동층 반응기를 이용한 프로판의 촉매 분해는 $CO_2$를 방출하지 않고 수소를 생성하는 새로운 방식이다. 카본블랙을 이용한 프로판 분해는 메탄보다 상대적으로 분해가 잘되며, 같은 온도에서 전환률이 높기 때문에 수소 생성량이 더 많다. 촉매로 사용된 카본블랙은 반응 중 생성되는 탄소의 침적에도 불구하고 8시간 이상 촉매의 활성이 유지되어 전환율이 일정하게 유지되었다. 프로판 촉매 분해 실험은 상압에서 600 ${\sim}$ $800^{\circ}C$ 온도 변화 실험을 수행하였고, 가스 유속 변화는 2.0 ${\sim}$ $4.0U_mf$에서 실험 조건 변화에 따른 실험을 하였다. 온도, 유속 변화에 따른 생성 가스의 몰분율과 프로판 전환율을 분석하였다. 프로판 분해에 의해 생성된 기체는 수소뿐만 아니라 메탄, 에틸렌, 에탄, 프로필렌과 분해되지 않은 프로판이 배출되었다. 수소를 제외한 여타 가스들은 고온에서 실험을 할수록 몰비가 줄어들었다. 고온에서 프로판의 전환율과 수소 수득률이 증가하였다. 프로판 분해 실험 전후의 카본블랙 표면의 변화는 FE-TEM으로 관측하였다.

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리세스가 있는 케로신/산소 동축 분사기의 난류 연소 유동 해석 (Numerical Analysis of Turbulent Combustion of a Kerosene/Oxygen Coaxial Injector with a Recess)

  • 최정열;신재렬
    • 한국추진공학회:학술대회논문집
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    • 한국추진공학회 2011년도 제36회 춘계학술대회논문집
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    • pp.77-78
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    • 2011
  • 케로신/산소의 연소 해석을 위하여 연소 해리 성분을 고려한 다단 준총괄 반응을 개발하였다. 총괄 반응 상수는 실험 데이터에 잘 부합하도록 결정하였다. 개발된 다단 총괄 반응을 이용하여 케로신/산소 축대칭 전단 동축 분사기의 연소 유동에 대한 수치 해석을 수행하였다. 고해상도 기법을 이용한 해석을 통하여 리세스가 유동 불안정성의 증가시켜 연료 공기 혼합 및 연소 효율을 증대에 기여하는 정성적 특징을 확인하였다.

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대기압 이하에서 운전하는 유동층 반응기의 유동 특성 (Fluidization Characteristics in Fluidized Bed Reactors Operated in Subatmospheric Pressure)

  • 박성희
    • Korean Chemical Engineering Research
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    • 제58권2호
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    • pp.307-312
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    • 2020
  • 최근 대기압이하 진공 압력 상태에서 운전되는 유동층 반응기는 진공건조 공정이나 플라즈마 화학증착과 같이 감압 유동화가 요구되기에 관심이 증대되어 왔다. 그러나 대기압 이하에서 운전되는 유동층의 수력학적 특성 연구는 많이 연구되지 않았다. 본 연구에서는 대기압 이하에서 운전하는 유동층의 압력강하를 층내 압력을 1.33 에서 101.3kPa 까지 변화시키며 측정하였다. 유동층의 운전 압력이 진공인 상태에서는 최소유동화속도가 압력이 감소함에 따라 증가하며, 이는 기체 밀도와 평균 자유경로 변화와 같은 slip 흐름에 의한 변화이다. 또한 기존의 상압 상태에서 운전되는 유동층의 최소유동화속도 상관식과 비교함으로써 압력 감소에 따른 slip 흐름의 영향 뚜렷하게 나타남을 가리키는 임계 Knudsen 수를 결정하였다. 이로부터 slip 흐름이 주도하기 시작하는 임계 압력을 실험적으로 결정하였다.

Titanium Dioxide 유동층 반응기를 이용한 염료 분해

  • 김지혜;이태경;나영수;김도한;송승구
    • 한국환경과학회:학술대회논문집
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    • 한국환경과학회 2000년도 정기총회 및 봄 학술발표회
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    • pp.63-64
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    • 2000
  • 공기중이나 UV 등의 광원에 비교적 안정적인 염료 Rhodamine B는 UV 조사아래 광촉매인 $TiO_2$의 첨가로 그 분해가 가능하였다. 유동층 반응기에 적합하도록 자체 제조된 광촉매 입자, Photomedia도 우수한 효율로 염료의 분해가 가능함을 보여주었다.

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SCR 공정에서 반응기 내부의 유동 균일화를 위한 수치적 연구 (Numerical Study for Flow Uniformity in Selective Catalytic Reduction(SCR) Process)

  • 정유진;홍성길;김민철;이재정;이강우;손병현
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제12권10호
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    • pp.4666-4672
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    • 2011
  • SCR의 NOx 제거 성능은 촉매 요인(촉매 구성물질, 형태, 공간속도 등), 배가스의 온도, 유속 분포 등의 다양한 인자에 의해 좌우되며, 이 중 촉매층으로 유입되는 유동의 균일도는 가장 중요한 요소가 된다. 본 연구에서는 3차원 수치 해석 기법을 이용하여 설계 단계의 SCR 반응기 내의 유동 특성을 모사하여 기류 균일도 여부를 확인하였다. 또한 SCR 반응기 내의 유동 균일도를 최적화시키기 위해 가이드 베인과 배플 및 다공판 등을 설치하였을 경우 반응기 내부 유동 및 촉매층의 기류 균일도에 미치는 영향에 대해 연구를 수행하였다. 유동 개선을 위해 인입 덕트곡관부에 가이드 베인을 설치하여 처리가스를 적절하게 배분시키고, 반응기 상단에 배플을 설치한 결과 반응기 내부 유동의 편류 개선에 매우 효과적임을 알 수 있었다. 또한 다공판을 예비 촉매층 하단부에 추가로 설치함에 따라 유동을 한번 더 완충시킬 수 있어 기류 균일도가 매우 양호해짐을 확인 할 수 있었다.