• 제목/요약/키워드: Water fluidized-bed

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순환유동층 보일러 바텀애시의 혼합시멘트 자극제 활용을 위한 타당성 연구 (The Feasibility Study for Utilization of Blended Cement as a Activator of Bottom Ash from Circulating Fluidized Bed Combuster Boiler)

  • 박종탁;정권수;강창호;오홍섭
    • 한국건설순환자원학회논문집
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    • 제8권3호
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    • pp.255-262
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    • 2020
  • 순환유동층 보일러는 낮은 온도에서 연소되기 때문에 플라이 애시와 바텀애시내에 Fe2O3, free-CaO, SO3 등의 함유량이 높아 시멘트 수화반응시 고온과 이상응결 등이 발생하고, 입자가 크기 때문에 콘크리트에서의 활용도가 제한적이다. 본 연구에서는 고로슬래그와 바텀애시를 혼합 분쇄하여 미분말을 석고대체제 자극제로 활용하고, 볼밀로 혼합분쇄시 폐철은 분리함으로서 재활용율을 높이고자 하였다. 원상태와 소량의 수분으로 기수화시킨 바텀애시를 슬래그와 혼합분쇄하여 자극제로서 시멘트강도에 미치는 영향을 분석하였으며, 기수화된 바텀애시를 사용한 경우 초기강도에 효과적인 것으로 나타났다. 혼합시멘트의 초기강도 향상을 위한 고로슬래그와 바텀애시 혼합비를 5:95와 10:90으로 혼합한 자극제를 혼합시멘트에 6% 정도 첨가하였으며, 석고와 유사한 초기 강도를 발현하는 것으로 분석되었다.

순환 유동층 보일러와 초초임계 증기 사이클을 이용한 500 MWe급 순산소 화력발전소의 건식 재순환 흐름의 열 교환 및 경제성 분석 (Heat Integration and Economic Analysis of Dry Flue Gas Recirculation in a 500 MWe Oxy-coal Circulating Fluidized-bed (CFB) Power Plant with Ultra-supercritical Steam Cycle)

  • 김세미;임영일
    • Korean Chemical Engineering Research
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    • 제59권1호
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    • pp.60-67
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    • 2021
  • 본 연구에서는 CO2 포집을 포함하는 500 MWe 급 전기를 생산하는 순산소 석탄화력발전소에 대한 공정흐름도를 제시하였고, 기술경제성 평가를 수행하였다. 이 석탄화력발전소는 순환 유동층 보일러(CFB), 초초 임계 증기 사이클 증기 터빈, 보일러에서 배출되는 배기가스내 수분과 오염물질을 제거하는 배기가스 정제 장치(FGC), 산소 분리 초저온 공정(ASU), 이산화탄소를 분리하는 극저온 공정(CPU)을 포함한다. 건식 배기가스 재순환(FGR)은 CFB연소기내 온도 제어와 고농도 CO2 배출을 위하여 사용되었다. 이 순산소 석탄화력발전소의 열효율을 증가시키기 위하여 FGR 흐름에 대한 열교환, ASU에서 배출되는 질소 흐름에 대한 열교환, 그리고 CPU 내 기체 압축기의 열 회수를 고려하였다. FGR열교환기의 온도차(ΔT)의 감소는 배기가스의 더 많은 폐열 회수를 의미하며, 전기 및 엑서지 효율을 증가시켰다. FGR열교환기의 ΔT가 10 ℃ 에서 FGR과 FGC 주변의 연간 비용이 최소가 되었다. 이때, 전기 효율은 39%, 총투자비는 1371 M$, 총생산비용은 90 M$, 그리고 투자수익률은 7%/y, 그리고 투자회수기간은 12년으로 예측되었다. 본 연구를 통하여 순산소 석탄화력발전소의 열효율 향상을 위한 열교환망이 제시되었고, FGR 열교환기의 최적 운전 조건이 도출되었다.

Carbonation Behavior of Lightweight Foamed Concrete Using Coal Fly Ash

  • Lee, Jae Hoon;Lee, Ki Gang
    • 한국세라믹학회지
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    • 제53권3호
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    • pp.354-361
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    • 2016
  • The purpose of this study was to prepare lightweight foamed concrete by mixing coal fly ash of circulating fluidized bed combustion(CFBC) with cement, and to develop uses for recycling by analyzing carbonation behavior resulting from a change in conditions for pressurized carbonation. For concrete, CFBC coal fly ash was mixed with Portland cement to the water-binder ratio of 0.5, and aging was applied at room temperature after 3 days of curing at $20^{\circ}C$, RH 60%. For carbonation, temperature was fixed at $60^{\circ}C$ and time at 1 h in the use of autoclave. Pressures were controlled to be $5kgf/cm^2$ and the supercritical condition of $80kgf/cm^2$, and gas compositions were employed as $CO_2$ 100% and $CO_2$ 15%+N2 85%. In the characteristics of produced lightweight concrete, the characteristics of lightweight foamed concrete resulting from carbonation reaction were affirmed through rate of weight change, carbonation depth test, air permeability, and processing analysis for the day 28 specimen. Based on these results, it is concluded that the present approach could provide a viable method for mass production of eco-friendly lightweight foamed concrete from CFBC coal fly ash stabilized by carbonation.

광촉매가 코팅된 플라스틱 광섬유을 이용한 VOC 광분해반응 (Photodegradation of VOCs by Using TiO$_2$-Coated POF)

  • Ha, Jin-Wook;Joo, Hyun-Ku
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제4권3호
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    • pp.199-203
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    • 2003
  • In this study plastic optical fibers (POFs) were considered as light-transmitting media and substrates for the potential use in photocatalytic environmental purification system. After the characteristics of POFs in terms of light transmittance and absorption were determined at the beginning, the further investigation was performed through the photocatalytic degradation of trichloroethylene (TCE), iso-propanol and etc. with TiO$_2$-coated optical fiber reactor systems (POFR). It is concluded that the use of POFs is preferred to quartz optical fibers (QOFs) since the advantages such as ease of handling, lower cost, relatively reasonable light attenuation at the wavelength of near 400nm can be obtained. Various geometrical reactor shapes have been constructed and applied for the last one and half years. For the use of POF in water phase treatment, however, more detailed scientific and engineering aspects should be envisaged. This case requires a suitable mixture to obtain more stable and innocuous immobilization of photocatalyst on POF. To overcome this disadvantage, metal-organic chemical vapor deposition (MOCVD) was conducted in a fluidized bed to deposit thin films of titania on glass and alumina beads. Those can be used as photocatalysis for the removal of pollutants especially in liquid phases.

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고급산화공정에 의한 안료폐수 처리: 비교 연구 (Degradation of Dye Wastewater by Advanced Oxidation Process: A Comparative Study)

  • 박영식
    • 한국환경과학회지
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    • 제15권1호
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    • pp.67-75
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    • 2006
  • The degradation of Rhodamine B (RhB) in water was investigated in laboratory-scale experiments, using five advanced oxidation Processes (AOPs) $UV/H_2O_2$, lenten, photo-lenten, $UV/TiO_2,\;UV/TiO_2/H_2O_2$. The photodegradation experiments were carried out in a fluidized bed photoreactor equipped with an immersed 32 W UV-C lamp as light source. initial decolorization rate and COD removal efficiency were evaluated and compared. The results obtained showed that the initial decolorization rate constant was quite different for each oxidation process. The relative order of decolorization was: photo-fenton > $UV/TiO_2/H_2O_2$ > fenton > $UV/H_2O_2$ > $UV/TiO_2$ > UV > $H_2O_2$. The relative order of COD removal was different from decolorization: photo-fenten ${\fallingdotseq}$ $UV/TiO_2/H_2O_2\;>\;UV/TiO_2\;>\;fenton\;>\;UV/H_2O_2$. The Photo-lenten and $UV/TiO_2/H_2O_2$ processes seem to be appropriate for decolorization and COD removal of dye wastewater.

SEWGS 시스템을 위한 WGS 촉매들의 마모특성 (Attrition Characteristics of WGS Catalysts for SEWGS System)

  • 류호정;이동호;이승용;진경태
    • 한국수소및신에너지학회논문집
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    • 제25권2호
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    • pp.122-130
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    • 2014
  • Attrition characteristics of WGS catalysts for pre-combustion $ CO_2$ capture were investigated to check attrition loss of those catalysts, to check change of particle size distribution during attrition tests, and to determine solid circulation direction of WGS catalysts in a SEWGS system. The cumulative attrition losses of two catalysts increased with increasing time. However, attrition loss under humidified condition was lower than that under non-humidified condition case for long-term attrition tests. Between two catalysts, attrition loss of PC-29 catalyst was higher than that of commercial catalyst for long-term attrition tests. However, the commercial catalyst generated much more fines than PC-29 catalyst during attrition. Therefore, we conclude that the PC-29 catalyst is more suitable for fluidized bed operation if we take into account the separation efficiency of cyclone. Based on the results from the tests for the effect of humidity on the attrition loss, we selected solid circulation direction from SEWGS reactor to regeneration reactor because the SEWGS reactor contains more water vapor than regeneration reactor.

유동층조립기를 이용한 금매분말과립의 물리·화학적 특성 (Physicochemical Characteristics of Steamed Prunus mume Powder Granules in a Fluid-Bed Granulator)

  • 신명곤
    • 한국식품영양과학회지
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    • 제41권5호
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    • pp.700-705
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    • 2012
  • 매실은 구연산함량을 지표성분으로 하여 건강기능식품으로 인정받아, 재배가 증가됨에 따라 공급과잉에 이르러 다양한 가공품의 개발이 필요하다. 본 실험에서는 매실의 저장성을 높이고, 매실 성분을 그대로 섭취하기 위하여 금매분말과립을 제조하였다. 과육분리를 용이하게 하기 위해 청매를 증숙하여 금매를 제조하고 과육만을 분리하여 건조한 후 유동층조립기를 이용하여 과립을 제조하였다. 과립제조 시 증류수와 매실농축액을 분사하여 제조된 과립 SPPGW와 SPPGE에 대하여 일반성분, 매실제품의 지표성분인 구연산, 물리적 및 관능적 특성의 변화를 분석하였다. 분석결과 SPPGE에서 금매제조 시 추출액에서 유래한 지방과 구연산함량이 높아진 것을 알 수 있었다. 물리적 특성 분석에서는 금매분말을 과립화하였을 때 유동성과 용해성이 증진되어 과립화가 분말의 형태보다 편리한 제품의 형태임을 알 수 있었고, SPPGW가 유동성은 우수하였으나 용해성이 SPPGE보다 떨어지는 현상을 나타냈다. 관능특성분석 결과에서는 SPPGE는 색이 진하고 과립이 반짝거리며, 입안에서 쉽게 부서지는 특성을 나타내었다. 소비자기호도 평가결과에서는 SPPGE가 외관, 조직감 및 전반적인 기호도에서 가장 높은 평가를 받고 있어, 소비자들은 SPPGE를 선호하는 것을 알 수 있었다. 결론적으로 매실을 금매의 형태로 제조하여 분말화한 후 과립화하는 것이 편리성을 증가시켜 주는 것을 알 수 있었고, 과립화 과정 중 분사액은 물로만 분사하는 것보다 매실농축액을 사용하는 것이 용해성이나 기호성을 높이는데 효율적이었다.

고효율 수성가스 공정을 위한 촉매 마모 특성 (Attrition Characteristics of Catalysts for a High Efficiency Water Gas Shift Process)

  • 조준범;김재호;이시훈
    • 공업화학
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    • 제21권1호
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    • pp.111-114
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    • 2010
  • ASTM D5757-95에 따른 마모 반응기를 이용하여 수성 가스 반응에 사용되는 촉매들의 마모 특성을 고찰하였다. 저온 수성가스 촉매와 고온 수성가스 촉매들의 유동 현상, 입자 크기에 따른 영향을 고찰하였고 이에 따른 입도 분포 변화를 측정하였으며 유동층 매체로 이용되는 모래와 마모 특성을 비교하였다. 마모관 내부에서 기체 주입에 따른 마모가 일어나 촉매의 입자 크기가 감소하고 분포가 변화되었다. 또한 초기 촉매 입자 층의 40~50%에 해당하는 양이 비산되어 배출되었다. 촉매 종류별 비교로부터 저온 수성가스 촉매가 고온 수성가스 촉매보다 비산량이 적음을 알 수 있었고, 초기 촉매 입자의 크기별 비교로부터 초기 입도가 $212{\sim}300{\mu}m$에 해당하는 경우에 비산량이 상대적으로 적음을 알 수 있었다.

도시하수 처리 혐기성 유동상 반응조의 후속공정으로서 화학응집의 가능성 평가 (A feasibility of coagulation as post-treatment of the anaerobic fluidized bed reactor (AFBR) treating domestic wastewater)

  • 양승용;배재호
    • 상하수도학회지
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    • 제28권6호
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    • pp.623-634
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    • 2014
  • 본 연구는 도시하수를 처리하는 혐기성 유동상 반응조(AFBR)의 유출수 내에 존재하는 황화물, 인을 제거하기 위한 후속 공정으로서 화학응집의 가능성을 평가하였다. pH 범위 5.9에서 7.2까지는 화학응집을 통한 황화물, 인 및 COD의 제거율에 큰 영향을 주지 않았다. 알칼리도의 요구량은 $Fe(OH)_3$를 형성 및 황화물과 인을 제거하기 위한 $Fe^{3+}$의 양을 통해 추정한다. 응집보조제 농도 2 mg/L에서 음이온성 폴리머는 플록의 크기와 침전성 면에서 가장 좋은 결과를 보였다. AFBR 유출수의 황화물을 제거하기 위해 투입한 응집제 주입비($Fe^{3+}/S^{2-}$)는 0.64로 인공폐수 실험을 통해 확인한 이론적인 응집제 주입비 0.67에 가까우나 황화물 제거율은 75.2%에 그쳤다. 이렇게 높은 응집제 주입비를 요구하는 이유는 인공폐수와는 다르게 AFBR 유출수에는 황화물, 인, 수산화이온, 중탄산염이 존재하고 $Fe^{3+}$와 경쟁적으로 반응하기 때문이다. 응집제 주입비 2.0에서 황화물과 인의 농도는 각각 0.1, 0.5 mg/L 이하로 감소했다. 응집제 주입량 50 mg $Fe^{3+}/L$에서 평균적인 유출수의 COD 농도는 80 mg/L로 대부분 용존성 COD로 구성되어 있고 제거율은 55%이다. 더 높은 COD 제거율을 얻기 위해서는 AFBR에서의 용존성 COD 제거율을 강화해야 한다. $Fe^{3+}$를 이용한 화학응집은 AFBR 유출수 내의 황화물, 인 및 COD를 동시에 제거할 수 있고, 이는 상대적으로 높은 처리수 수질을 요구하지 않는 나라의 기존 하수처리 공정을 대체할 수 있을 것이다.

저시멘트 소일콘크리트의 유동성 및 압축강도 특성 (Flow and Compressive Strength Properties of Low-Cement Soil Concrete)

  • 박종범;양근혁;황철성
    • 한국건설순환자원학회논문집
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    • 제6권1호
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    • pp.1-7
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    • 2018
  • 본 연구에서는 산업부산물을 다량 활용한 소일콘크리트의 유동성 및 강도발현에 대한 결합재-흙의 비(B/S) 및 물-결합재비(W/B)의 영향을 평가하였다. 보통 포틀랜드 시멘트의 부분 치환재로서 바이패스 더스트 10%, 고로슬래그미분말 40%, 순환유동층 플라이애시 25%가 사용되었다. 저시멘트 결합재와 함께 사질토 또는 점성토를 사용하여 18 소일콘크리트 배합이 실험되었다. 실험결과 소일콘크리트의 유동성은 대상토(점성토 또는 사질토)의 종류에 관계없이 동일한 W/B에서 B/S가 클수록 증가하였다. 압축강도는 점성토 콘크리트보다 동일 배합조건을 갖는 사질토 콘크리트에서 컸다. 산업부산물 다량 활용 소일콘크리트의 배합은 압축강도 및 고유동성을 고려하면 대상토에 관계없이 B/S가 0.35 그리고 W/B는 175%가 추천될 수 있었다.