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Zinc Titanate 탈황제의 탈황 재생 반응 속도 해석
조성호,손재익,최정후,이창근,문영섭 한국화학공학회 2001 Korean Chemical Engineering Research(HWAHAK KONGHA Vol.39 No.2
석탄가스중의 황화수소를 제거하기 위한 zinc titanate 탈황제의 탈황 반응 및 재생 반응 특성을 열 중량 분석기를 이용하여 측정 및 고찰하였다. 탈황 반응에는 새 탈황제를, 재생 반응에는 53% 황화된 탈황제를 사용하였다. 황화 반응은 600-750℃, 재생 반응은 650-750℃의 온도 범위에서 수행되었다. 재생 반응의 산소 농도 범위는 3-21 부피%이었다. 탈황 및 재생 반응의 활성화 에너지는 각각 13.36 ㎉/gmol, 37.94 ㎉/gmol이었다. 재생 반응의 산소 농도에 대한 반응 차수는 0.662이었다. 탈황 반응 속도는 탈황제의 전환율이 증가함에 따라 감소하여 전환율 0.789에서 활성이 소멸되었다. 재생 반응은 전환율이 증가함에 따라 증가하여 전환율 약 0.5에서 최대 값을 보인 후 감소하였다. 탈황 및 재생 반응에 대한 상관식을 제시하였다. Characteristics of desulfurization and regeneration reactions of a zinc titanate sorbent used to absorb hydrogen sulfide in coal gas have been investigated by using a thermo-gravimetric analyzer. Desulfurization was carried out with fresh sorbent and regeneration with sorbent sulfurized as much as 53%. Temperature ranged from 600 ℃ to 750 ℃ and from 650 ℃ to 750 ℃ for desulfurization and regeneration, respectively. Oxygen concentration ranged from 3 vol% to 21 vol% for regeneration. Activation energies of desulfurization and regeneration were found as 13.36 ㎉/gmol and 37.94 ㎉/gmol, respectively. The order of regeneration reaction with respect to oxygen concentration was found as 0.662. The rate of desulfurization decreased as the conversion of sorbent increased. The desulfurization ability of sorbent was depleted at a conversion about 0.789. The rate of regeneration decreased after an initial increase as conversion increased. The maximum regeneration rate occurred at a conversion about 0.5. Rate equations of desulfurization and regeneration were suggested.
김태우,손재익,최정후,김상돈,문영섭 한국화학공학회 2001 Korean Chemical Engineering Research(HWAHAK KONGHA Vol.39 No.5
기체 유동층에서 최소 슬러깅 속도와 슬러그 특성에 미치는 층 온도의 영향을 조사하기 위하여 전기로 가열되는 고온 유동층(0.1 m i.d., 2.1 m height, 12 ㎾)에서 FCC 입자(평균 입경 0.071 ㎜, 입자 밀도 1,600 ㎏/㎥)를 사용하여 유속, 층 온도의 변화에 따른 최소 슬러깅 속도와 슬러그 특성(슬러그 상승 속도, 슬러그 길이, 슬러그 빈도)을 측정 및 고찰하였다. 유동화 기체로는 공기를 사용하였다. 기체 유속은 최소 유동화 속도로부터 0.15 m/s까지, 층 온도는 25℃부터 400 ℃까지 변화되었다. 기포 혹은 슬러그 특성은 각각 2개의 인접한 압력점들이 연결되는 두 개의 차압 변환기를 이용하는 차압법으로 측정하였다. 층 온도가 증가함에 따라 최소 슬러깅 속도와 슬러그 길이는 증가하였으며, 슬러그 빈도는 감소하는 경향을 나타내었다. 슬러그 상승 속도는 층 온도가 증가함에 따라 증가하였으며, 층 온도가 고려된 슬러그 상승 속도에 관한 상관식을 제시하였다. In order to understand the effect of temperature on slug properties, the onset velocity of slugging and slug properties(slug rising velocity, slug length, slug frequency) have been measured with variations of gas velocity and temperature in a electrically heated gas fluidized bed(0.1 m i.d., 2.l m height, 12 ㎾). Air was used as fluidizing gas and FCC particle(specific surface mean diameter: 0.071 ㎜, apparent density: 1,600 ㎏/㎥) as bed material. The gas velocity was varied from minimum fluidizing velocity to 0.15 m/s and the bed temperature from 25 ℃ to 400 ℃. The bubble or slug properties were measured with the differential pressure method using two differential pressure transducers connected with a couple of adjacent pressure taps, respectively. As the bed temperature increased, the minimum slugging velocity, slug rising velocity, and slug length increased whereas the slug frequency decreased. A correlation for the slug rising velocity, which expresses the effect of bed temperature, was proposed.