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로 내 탈황을 위한 CaCO<sub>3</sub> 흡착제 입자의 분위기 기체와 체류 시간의 변화에 따른 특성
이강수,정재희,길상인,이형근,김상수,Lee, Kang-Soo,Jung, Jae-Hee,Keel, Sang-In,Lee, Hyung-Keun,Kim, Sang-Soo 대한기계학회 2010 大韓機械學會論文集B Vol.34 No.2
The in-furnace desulfurization technique is applied to the $O_2/CO_2$ combustion system for the carbon capture and storage (CCS) process because this combustion system does not need an additional chamber for the desulfurization. $CaCO_3$ sorbent particles, which have a wide range in size from a few nanometers to several tens of micrometers, are used for this process. In this study, an experimental system which can simulate the $O_2/CO_2$ combustion system was developed. $CaCO_3$ sorbent particles were exposed to the high temperature reactor at $1200^{\circ}C$ with various residence times (0.33-1.46 s) in air and $CO_2$ atmospheric conditions, respectively. The sorbent particles were then sampled at the inlet and outlet of the reactor and analyzed qualitatively/quantitatively using SMPS, XRD, TGA, and SEM. The results showed that the residence time and atmospheric condition in a high temperature reactor can affect the characteristics of the $CaCO_3$ sorbent particles used in the in-furnace desulfurization technique, such as the calcination rate and reaction mechanism. 추가적인 챔버를 필요로 하지 않는 로 내 탈황 기술은 순산소 연소 기술에 적용 가능할 것으로 기대되어 많은 연구가 진행중이다. 이때, 수 나노부터 수십 마이크로미터의 넓은 사이즈 분포를 가지는 $CaCO_3$ 입자가 흡착제로써 사용된다. 본 연구에서는 순산소 연소 시스템을 모사하는 랩스케일의 실험 장치를 구축하였다. $CaCO_3$ 흡착제 입자는 $1200^{\circ}C$로 설정된 고온 반응로에 각각 공기 분위기와 CO2 분위기에서 노출되게 된다. 이때 고온 반응로에서의 체류 시간을 0.33 ~ 1.46 초로 변화시켜 가면서 분석을 수행하였다. 흡착제 입자는 고온 반응로의 전단과 후단에서 각각 포집되어 주사형 이동도 입자계수기, X-선 회절장치, 열중량 분석기, 주사전자현미경 등을 사용하여 정성적/정량적으로 분석하였다. 결과적으로, 고온 반응로에서의 체류 시간과 분위기 기체성분이 흡착제 입자의 하소 반응률, 반응 메커니즘 등에 영향을 미침을 확인하였다.
로 내 탈황을 위한 CaCO₃ 흡착제 입자의 분위기 기체와 체류 시간의 변화에 따른 특성
이강수(Kang Soo Lee),정재희(Jae Hee Jung),길상인(Sang In Keel),이형근(Hyung Keun Lee),김상수(Sang Soo Kim) 대한기계학회 2010 大韓機械學會論文集B Vol.34 No.2
추가적인 챔버를 필요로 하지 않는 로 내 탈황 기술은 순산소 연소 기술에 적용 가능할 것으로 기대되어 많은 연구가 진행중이다. 이때, 수 나노부터 수십 마이크로미터의 넓은 사이즈 분포를 가지는 CaCO₃ 입자가 흡착제로써 사용된다. 본 연구에서는 순산소 연소 시스템을 모사하는 랩스케일의 실험 장치를 구축하였다. CaCO₃ 흡착제 입자는 1200℃로 설정된 고온 반응로에 각각 공기 분위기와 CO₂ 분위기에서 노출되게 된다. 이때 고온 반응로에서의 체류 시간을 0.33 ~ 1.46 초로 변화시켜 가면서 분석을 수행하였다. 흡착제 입자는 고온반응로의 전단과 후단에서 각각 포집되어 주사형 이동도 입자계수기, X-선 회절장치, 열중량 분석기, 주사전자현미경 등을 사용하여 정성적/정량적으로 분석하였다. 결과적으로, 고온 반응로에서의 체류 시간과 분위기 기체성분이 흡착제 입자의 하소 반응률, 반응 메커니즘 등에 영향을 미침을 확인하였다. The in-furnace desulfurization technique is applied to the O₂/CO₂ combustion system for the carbon capture and storage (CCS) process because this combustion system does not need an additional chamber for the desulfurization. CaCO₃ sorbent particles, which have a wide range in size from a few nanometers to several tens of micrometers, are used for this process. In this study, an experimental system which can simulate the O₂/CO₂ combustion system was developed. CaCO₃ sorbent particles were exposed to the high temperature reactor at 1200℃ with various residence times (0.33-1.46 s) in air and CO₂ atmospheric conditions, respectively. The sorbent particles were then sampled at the inlet and outlet of the reactor and analyzed qualitatively/quantitatively using SMPS, XRD, TGA, and SEM. The results showed that the residence time and atmospheric condition in a high temperature reactor can affect the characteristics of the CaCO₃ sorbent particles used in the in-furnace desulfurization technique, such as the calcination rate and reaction mechanism.
CAD 시스템에서의 고체추진기관 체결류 설계에 대한 연구
이강수(Kang-Soo Lee),김원훈(Won-Hoon Kim),석정호(Jung-Ho Seok) 대한기계학회 2010 大韓機械學會論文集A Vol.34 No.7
체결류는 일반 제품을 설계할 때 널리 사용되며, 일반 부품에 비하여 표준화가 잘 되어 규격화 되어 있다는 특징이 있다. 그래서 체결류를 설계할 때에는 먼저 수식을 사용하여 원하는 기능을 가진 체결류를 계산하고, 최종 사양은 규격에서 계산된 용량을 만족하는 것을 선택한다. 이 연구에서는 이러한 체결류 설계의 특징을 살리며 삼차원 CAD 시스템에서 편리하게 체결류 설계를 할 수 있는 시스템에 대한 연구를 수행하였다. 이 시스템에서 자동으로 설계하기에 적합한 체결류 형상을 정의하였으며, 체결류 설계에 필요한 설계 인자와 형상 치수를 규격에서 추출하여 데이터베이스를 구축하였다. 또한 체결류를 설계할 때 사용하는 설계식을 구현하여 설계식의 입력 인자와 출력 인자를 규격으로부터 추출한 데이터베이스 및 형상 치수와 연결시켰다. When we design a product, we spend a considerable amount of time in designing fasteners and their mating parts. Fasteners have special features because of which they are widely used and well standardized. Although we use some equations to design the fasteners, we should select these fasteners from the standardized table. In order to design them quickly using the CAD system, we proceeded as follows. First, we prepared some standardized shapes of fasteners to design them automatically. Next, we built a database of some fasteners such as a tension bolt, lock wire, thread, pin, and snap ring. Then, we used the design equations to quickly and precisely calculate the various parameters. Finally, we used a configuration design method to generate the shapes automatically using the results of the calculation and the values retrieved from the database. We applied this approach to the design of a propulsion structure, and demonstrated that this approach worked well and saved considerable time.