A reformer is a device for producing hydrogen used in fuel cells. Among them, methanol steam reformer uses methanol as fuel, which is present as a liquid at room temperature. It has the advantage of low operating temperature, high energy density, and high hydrogen production. The purpose of this study is to improve the internal flow of the pressure vessel when a bundle of methanol steam reformer in the pressure vessel goes out to a single outlet. An analysis of equilibrium reaction to methanol steam reforming reaction was conducted using Aspen HYSYS® (Aspen Technology Inc., Bedford, USA), and based on the results, computational analysis was conducted using ANSYS Fluent® (ANSYS, Inc., Canonsburg, USA). For comparison of the results, the height of the pressure vessel, outlet diameter, and fillet was set as variables, and the optimum geometry was selected by comparing the effects of gravity and the amount of negative pressure.
가스화기술은 화석연료에 의한 기존의 화력발전기술을 대체할 수 있는 차세대 발전기술로 여겨지고 있어 전 세계적으로 기술개발은 물론 상용 플랜트를 앞 다투어 도입 건설 중에 있다. 현재 국내에서도 2014년까지 실증플랜트 완공에 매진을 가하고 있는 실정이다. 가스화기술은 온실가스인 이산화탄소를 동시에 감축하면서 전력뿐만 아니라 수소, DME, 화학원료와 같은 2차 고급 에너지원을 생산할 수 있다는 장점을 가지고 있다. 이 연구에서는 ASPEN plus를 이용하여 다양한 원료 공급에 따른 300 MW급 IGCC 플랜트에 대한 운전 특성을 알아보고자 하였다. 가스화기에 공급되는 원료는 석탄(역청탄), 중질유(납사, 벙커C유) 등으로 구분해 고려하였으며, 가스화 플랜트 해석모델에 대한 성능을 평가하기 위하여 해외에서 운전 중인 상용 IGCC 플랜트에 대한 운전자료와 상대오차로 비교 산출해 검증하였다. 그 다음으로 가스화(gasification)공정, 산가스 제거(acid gas removal)공정, 복합발전 공정(combined cycle)등과 같은 IGCC 플랜트를 구성하고 있는 각각의 단위공정에 대한 운전 특성에 대한 해석결과를 확인하였다. 해석 결과를 바탕으로 가스화기의 냉가스 효율(cold gas efficiency)과 탄소 전환율(carbon conversion), 산가스 제거공정에 대한 이산화탄소 포획 성능과 복합발전에 따른 플랜트 발전량 및 발전 효율(plant net efficiency)을 예측하였다.
Polylactic acids polymer (PLA) was applied as an additive to improve the strength properties of handsheets prepared from three unbleached southern pine kraft pulps with different kappa number and an aspen bleached chemithermomechanical pulp (BCTMP). The results showed that PLA could greatly improve the tensile and burst strength of the pulp handsheets. Heat pressing effect was also important to enhance the strength properties. For unbleached kraft pulps, it was found that an appropriate amount of residual lignin in pulps had a positive effect on the handsheets strength improvement when adding PLA. The thickness of the handsheet did not change the PLA strengthening effect. In general, PLA effect on tear strength improvement could be neglected. However, it had a significant effect on the improvement of tear strength for the aspen BCTMP handsheets not containing sufficient amount of fines.
상용 모사기인 ASPEN PLUS를 이용하여 천연가스를 사용하는 50 ㎾ 인산형 연료전지시스템의 정상상태 전산모사를 실시하였다. 연료전지 본체의 모사를 위하여 USER 블럭과 FORTRAN 블럭을 작성하였다. 여러가지 조업조건에 따른 수소의 수율 변화를 살펴봄으로써 개질기의 효율을 최대로 하는 조업범위를 찾았고, 실제 경우와 근사한 결과를 얻었다. 이로부터 향후 실용화될 국내의 연료전지시스템에 대한 기본 자료와 최적조건을 제시할 수 있다. 기존의 발전효율을 얻기 위하여는 수소이용률이 50%, 이상으로 유지되어야 하며, 고온으로 조작되는 개질기와 연료전지 본체에서 발생되는 고온의 열을 효율적으로 회수하여 이용함으로써 공정의 에너지효율을 높일 수 있다.
기존의 증류탑에 비해 열역학적으로 효율적인 열복합 증류탑은 그 설계와 운전의 어려움으로 인하여 실제 산업 현 장에서 그 사용이 제한적이었다. 본 연구에서는 열복합 증류탑을 제어하기 위한 $3{\times}3$ 제어구조를 적용하여 4가지의 가능한 제어구조를 탐색하고, Aspen Hysys를 이용하여 동적모사 실험을 수행하여 동적거동을 비교하고 제어 가능성 평가를 수행하였다. 그 결과 제안된 4가지의 가능한 제어구조 중 제품의 조성제어가 가능한 제어구조를 찾을 수 있었으며, 제어 성능 테스트를 수행하였다.
A study was conducted to determine the kiln drying schedule for hydrid aspen, This kiln drying schedule was found by oven drying method and developed by pilot testing of 2.0cm, 2.5cm, 3.0cm-thick green lumber. The results of this study were as follows: 1. Kiln drying schedule developed by oven-drying method was $T_{12}-E_5$ for 2.5cm-thick green lumber. 2. Drying times for 2.0cm-thick green lumber(127.0 percent moisture content) to 7.3 percent moisture content, for 2.5cm-thick green lumber(95.0 percent moisture content) to 9.7 percent moisture content, and for 3.0cm-thick green lumber(118.5 percent moisture content) to 10.0 percent moisture content were 45 hours, 45 hours, and 54 hours, respectively. 3. Drying rate from 90 to 10 percent moisture content of 2.5cm-thick lumber was about 0.7 times faster than that of 2.0cm-thick lumber and about 1.1 times faster than that of 3.0em-thick lumber. 4. End checks for 2.0cm-, 2.5cm-, and 3.0cm-thick green lumber occurred 95, 74 and 100 percent moisture content, respectively and reached maximum amount in 53, 41, and 60 percent moisture content, respectively. 5. No surface check and no honeycomb occurred. 6. Cupping and collapse slightly occurred and the quality of dry lumber was first.
본 연구에서는 두 개의 증류탑으로 이루어진 기존 추출 증류 공정과 열 통합된 연속식 증류탑으로 이루어진 추출열 통합 증류 공정의 시스템에 대하여 에너지가 가장 적게 드는 최적의 구조 및 운전조건을 실현하기 위하여 Aspen plus의 최적화 기능을 이용하여 최적화를 행하였다. 두 구조 모두 추출제를 재순환시키는 구조로 모사하였다. 최적화 문제를 구성하여 에너지 비교, 다른 조성비, 추출제의 양에 따라 최적 조건의 변화를 파악하여 최적화된 공정 조업조건 및 설계지침을 제시하였다. 두 구조의 비교에서 열 통합 증류 시스템이 기존의 증류시스템에 비하여 에너지 효율 및 장치비 면에서 보다 나은 것으로 나타났다.
공기 중의 이산화탄소가 10% 함유된 연소가스를 5단의 다단 농축 막분리 시스템을 이용하여 분리하는 것을 Aspen plus와 Excel을 이용하여 모사하였다. 분리된 이산화탄소의 농도는 99% 이상, 이산화탄소 제거 효율을 90% 이상으로 하였다. 이때 최적화 변수를 각 단의 압력, 각 단에서의 잔여물 농도로 하였고 각 단의 막 면적의 합과 막 분리시스템의 장치비와 운전비를 고려한 목적함수를 제안하여 최적화를 행하였다. 최적화 결과, 기존 설계에 비해 막 면적 및 총괄 소요비용을 절감할 수 있었으며, 이를 바탕으로 다단농축 막분리 시스템의 설계지침을 얻었다.
Hemicellulose extract obtained by pre-pulping extraction of woodchips, is very diluted acidic in nature. The major component responsible for this weak acidity is acetic acid, present in levels up to 5~10 g/L. Here, we report an exploratory study on the extract upgrading by reactive solvent extraction of acetic acid as well as ASPEN simulation. In this study, liquid-liquid equilibria for the ternary systems (water + acetic acid + ethyl acetate) were measured at the temperature of 298.15 K and 10 (pH = 2.02), 5 (pH = 2.17), and 1 (pH = 2.48) percent of acetic acid samples were used to carry out liquid-liquid extraction studies using ethyl acetate. In a one-stage batch experiment, 96.0% of acetic acid could be extracted for the solvent when the ratio of organic-to-aqueous phases is 4:1. For simulation results, they were used to estimate the interaction parameters between each of the three compounds of the systems studied for the NRTL and UNIQUAC models. The estimated interaction parameters were successfully used to predict the equilibrium compositions by the two models.
In previous report, we investigated the impact of hexeneuronic acid and some residual extractiveson lignin determination. These non-lignin components severely interfered lignin content determination which also affect on the oxygen delignification comparison between aspen and pine unbleached kraft pulps. Very different pattern was observed whether based on uncorrected conventional kappa number or based on corrected kappa number in oxygen delignification comparison. Lower kappa number aspen pulps showed poor response to oxygen delignification when kappa number was used as lignin determination method but better response with using the acid lignin method. Phenolic hydroxyl group in kraft pulps were also compared based on uncorrected or corrected kappa numberfor lignin content. Based on uncorrected kappa number, lower kappa number oxygen-delignified pulps had lower phenolic hydroxyl group. However, lower kappa number oxygen-delignified pulps showed much higher phenolic hydroxyl group based on the corrected lignin content. For accurate comparison for residual lignin properties from different pulps, lignin determination should be corrected from non-lignin components contribution to lignin.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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