입자상계에서의 최소유동화속도 상관관계(Minimum fluidation velocity correlations in particulate systems)

전문가 제언

□ 유동상(또는 유동층, fluidized bed)은 유체와 고체와의 접촉조작을 목적으로 한 장치의 하부에서 유체를 뿜어 올려 고체입자를 부유 현탁의 상태로 유지하는 반응장치를 말하는데, 고정층과 비교하면 고체의 공급, 배출 등의 연속조작이 가능한 점, 열이동 속도가 현저하게 크기 때문에 고발열 반응을 용이하게 제어할 수 있는 특징이 있다.

□ 유동상의 동적조건(dynamic condition)에 영향을 미치는 여러 인자 중에서 가장 중요한 것의 하나는 초기의 유동화가 일어날 때의 유체속도이고, 이 속도를 최소 유동화 속도(minimum fluidizing velocity, Umf)라 부르고 유동상의 설계에서 하나의 중요한 변수가 된다. 유동상에서 가스속도가 최소 유동화 속도 이상 그리고 최소 기포화 속도(minimum bubbling velocity) 이하의 범위에 들 때에 가장 알맞은 유동화가 유지된다.

□ 지금까지 최소유동화속도는 최소유동화속도에서의 입자Reynold수(NRe)를 Wen과 Yu가 제시한 식 Remf=(1135.7×0.0408Ar)0.5 -33.7 (Perry H.B 7판)으로 먼저 구하고, 다음에 입자 Reynold수의 구성요소인 dp×ρ×Umf/μ로부터 다시 Umf를 구하는 방법을 사용해 왔다.

□ 이번 연구는 문헌조사로 최소유동화속도를 Umf=KXα 식으로 단순화하고, S=Dp2(pg-ps)g/μ(ps/pg)1.23로 정의된 X의 계수 K와 지수α를 제시함으로서, Umf를 입자Reynold수를 거치지 않고도 바로 계산할 수 있게 하였다.

□ 유동상은 각종 기상 접촉반응, 배소, 건조 등의 고전적 용도에서 폴리올레핀의 기상접촉중합, 금속티탄, 실리콘의 제조, 미분탄 보일러, 도시 쓰레기 소각 등 점차 새로운 용도가 개발되고 있으므로, 이 유동상의 설계시 본문의 최소유동화속도 계산법을 편리하게 이용할 수 있겠다.

저자

Coltters, R; Rivas, AL

자료유형

원문언어

영어

기업산업분류

화학·화공

연도

2004

권(호)

147(1-3)

잡지명

Powder Technology

과학기술
표준분류

화학·화공

페이지

34~48

분석자

김*명

분석물

• 입자상계에서의 최소유동화속도 상관관계.pdf [209,489 byte]

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