화학공학소재연구정보센터
학회 한국화학공학회
학술대회 2017년 가을 (10/25 ~ 10/27, 대전컨벤션센터)
권호 23권 2호, p.1557
발표분야 공정시스템
제목 CFD 모사를 이용한 SMB 내부 유체 분배 장치의 최적 설계 조건 규명
초록 연속적인 흡착공정을 가능하게 해주는 SMB(Simulated Moving Bed) 공정은 고순도의 분리가 가능하여 분리 효율이 뛰어나고 높은 생산성을 가지고 있어 석유화학뿐만 아니라 의약품, 생명공학, 식품 등 전반적인 정밀화학 산업 분야에 적용 가능한 분리 공정이다. 산업에서 사용되는 SMB의 직경은 미터 단위로 이전 흡착단의 continuous fluid와 주입구를 통해 나오는 inlet fluid를 혼합하고 plug flow를 형성하여 유체를 고르게 분배해 전체 흡착제를 사용하게 해주는 fluid distributor가 각 흡착단 상단에 존재해야 한다.  
본 연구에서는 CFD를 이용하여, 각 흡착단의 직경이 4.12 m, 높이가 1.14 m인 컬럼을 가정하여 파이 형태의 fluid distributor의 각 세부 장치별 특성을 case study를 이용하여 분석하였다. 주입구에서 나오는 feed fluid의 유속, 주입구와 deflection plate 사이의 면적에 의하여 fluid distributor 내부의 압력 강하와 혼합 정도와의 관계, 주입구의 위치와 유체의 흡착단 내 분배성과 관계, 흡착제의 공극률과 흡착단 압력강하와의 관계를 분석하였다. 장치의 주입구와 deflection plate 사이로 continuous fluid와 feed fluid가 최대한 균일하게 만나게 하며, fluid distributor 내부의 압력 강하는 흡착단 압력 강하의 10%정도는 되어야 균일한 유속 값을 가지며 혼합 효율이 좋아지게 하는 최적 설계 조건을 확인하였다.
저자 김태종, 조형태, 김영진, 오세호, 문 일, 김명준
소속 연세대
키워드 공정모사
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원문파일 초록 보기