| 초록 |
이성분 입자 유동층에서 입도분포가 입자의 혼합 및 층분리 특성에 미치는 영향을 파악하기 위한 CPFD 시뮬레이션을 수행하였다. 시뮬레이션에 적용된 상온 유동층 모델은 직경 0.14m, 높이 2m이며 전체 층높이는 L/D=3으로 하였다. 층물질로는 일메나이트 (dp=150 μm, ρp=3,860 kg/m3)와 코크 (dp=572 μm, ρp=1,762 kg/m3)의 혼합입자가 사용되었다. 입자의 조성은 일메나이트:코크=7:3이며 이때 두 입자의 부피비는 0.51:0.49이다. 유동화 기체로는 상온, 상압의 공기가 사용되었다. 입도분포가 유속에 따른 입자의 혼합특성에 미치는 영향을 파악하기 위해 각각 단일 입도를 가지는 일메나이트-코크 혼합입자 및 각 입자의 입도분포의 상대표준편차를 10~40 % 변화시킨 입자의 수직방향 조성의 변화를 시뮬레이션을 통해 해석하였다. 단일 입도를 가진 일메나이트-코크 혼합입자의 경우 유속에 따른 층분리 및 혼합특성의 변화가 명확히 나타났으나 입도분포가 넓은 경우에는 입자의 층분리가 명확하게 나타나지 않았다. 시뮬레이션 결과로부터 입도분포와 기체유속에 따른 mixing factor 및 takeover velocity를 정량화하였다. |
