학회 | 한국화학공학회 |
학술대회 | 2017년 봄 (04/26 ~ 04/28, ICC 제주) |
권호 | 23권 1호, p.1325 |
발표분야 | 다상 흐름 반응기 이론 및 응용 심포지엄(이제근 교수 정년 기념)(유동층부문위원회) |
제목 | 다양한 유동층 반응기 설계를 위한 CPFD 활용(Application of CPFD simulation for various fluidized bed design) |
초록 | 본 연구에서는 기포 유동층 및 내부순환 유동층을 이용하여 대표적인 농부산물 바이오매스인 왕겨의 가스화 공정을 개발하였으며 이와 관련된 유동층 반응기 내 고체 흐름 특성 예측 및 반응기 설계 툴로서 CPFD (Computational Particulate Fluid Dynamics)을 활용하였다. 먼저 기포 유동층 반응기는 20톤/일 규모의 왕겨를 처리할 수 있는 400kWe 급 규모의 전력생산 시스템의 일부로 구성된다. 왕겨의 주입, 비산 문제와 유동사와의 혼합 효율을 증가시키기 위하여 Draft관을 이용하여 내부 순환 유동층 형태로 반응기를 변형 하였으며, 이를 위하여 Draft 관의 유무에 따른 CPFD 시물레이션 결과를 활용하였다. 한편, 내부 순환 유동층 반응기는 시간당 5kg의 왕겨를 처리할 수 있는 규모로서 소규모의 전력 생산 및 왕겨 회재 회수용으로 개발하였다. 내부 순환 유동층 반응기의 draft hole 크기, 기체 유속, 사이클론의 인입 크기 등에 따른 고체순환 특성을 모사하였으며, 이를 바탕으로 반응기의 디자인을 변경하였다. 본 발표에서는 각종 유동층 반응기 내에서의 고체 순환 특성 및 이에 대한 CPFD 툴의 활용 가능성에 대해서 사례 중심으로 살펴보고자 한다. |
저자 | 서명원 |
소속 | 한국에너지기술(연) |
키워드 | 왕겨; 가스화; 기포 유동층; 내부순환 유동층; CPFD |
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