삼상슬러리 기포탑 반응기에서 기체-슬러리 물질전달의 Scaling

국문 초록 (Abstract)

삼상슬러리 기포탑 반응기의 설계 및 Scale-up을 위하여 기포탑의 직경변화에 따른 기체-슬러리 계면에서의 물질전달 현상의 Similarity를 검토하고, 기체-슬러리 계면에서의 물질전달 현상과 슬러리 기포탑 반응기의 운전변수 및 반응물들의 물성들과의 연관성을 고찰하기 위하여 삼상슬러리 기포탑의 물질전달계(System)에서 주요 파라메타를 도출하였으며, 이들 파라메터들을 이용하여 슬러리 기포탑반응기의 물질전달 Scaling을 검토하였다. 물질전달계의 주요제어인자로는 기체-액체 부피물질전달계수(k_La), 슬러리상의 확산도(D_{SL}), 기포탑의 직경(D), 기포탑 반응기에 유입되는 기체의 유입속도(U_G), 기포탑 반응기 내부의 연속상인 슬러리상의 표면장력({sigma}_{SL}), 슬러리상과 기체상간의 밀도차({rho}_{SL}-{rho}_G) 그리고 슬러리상의 점도({mu}_{SL})등 슬러리 상의 물성을 선정하였으며 중력가속도(g)를 선정하였다. 물질전달계의 Scling을 검토하기위하여 이를 재구성하였으며 기포탑 반응기의 구조와 직경이 변화함에 따라 이들 무차원군의 변화양상을 고찰하였다. 실험적으로 측정된 물질전달계수와 Scaling에 의해 예측된 물질전달계수를 비교 검토함으로써 본 연구의 Correlation의 적용범위를 제시하였다.