| 학회 | 한국화학공학회 |
| 학술대회 | 2017년 봄 (04/26 ~ 04/28, ICC 제주) |
| 권호 | 23권 1호, p.810 |
| 발표분야 | 유동층 |
| 제목 | 유동층 반응기 희박상 내 CNT 입자 거동에 대한 입자크기의 영향 |
| 초록 | 탄소나노튜브(CNT)는 기계적, 화학적, 광학적 및 전기적으로 특이한 성질을 지닌 튜브상의 탄소구조로서, 다양한 분야에 응용되고 있으며, 대량제조를 위해 유동층-CVD기법이 적용되고 있다. 유동층 내 CNT 입자들은 표면에서 성장된 나노튜브들 간의 엉김 및 넓은 표면적으로 인한 입자간 인력으로 인해 입자 뭉침 현상이 심화되는 특성을 갖는다. 이는 기존 유동층 이론식에 근간한 반응기 설계 및 내부 흐름모사를 어렵게 하여, 반응기 설계 및 scale-up을 위해서는 CNT 입자의 다양한 수력학적 특성 정보가 요구된다. 본 연구에서는 CNT 기포유동층 cold bed (0.15 m I.D.) 내 희박상에서 기체유속 변화(0.08-0.18 m/s)에 따른 CNT 입자 거동에 대한 입자크기의 영향이 연구되었다. 서로 다른 평균입도(115, 370 ㎛)의 동일한 CNT에 대한 입자거동 확인을 위해 레이저 슬릿광 방식 형상추정법을 사용하였다. 두 입자 모두, 기체유속의 증가에 대해 입자간 뭉침현상이 발생하였고, 370㎛ 입자의 Feret 직경과 Heywood 직경 모두 115 ㎛ 입자 대비 더 높은 값을 나타내었다. 낮은 입도의 CNT 입자 응집체 내 입자 개수는 370㎛ 입자 대비 1.09-1.3 배 높았다. 형상 분석에 있어, 입도가 작은 CNT 는 기체유속이 증가할수록 원형도와 고형도가 상대적으로 높았으며, 이는 더 넓은 표면적으로 인한 높은 인력으로 인해 더 많은 입자 구형 형태로 뭉침을 의미한다. |
| 저자 | 김성원, 김동영, 박새한 |
| 소속 | 한국교통대 |
| 키워드 | 유동층 반응기 및 공정 |
| 원문파일 | 초록 보기 |
