화학공학소재연구정보센터
학회 한국화학공학회
학술대회 2018년 봄 (04/25 ~ 04/27, 창원컨벤션센터)
권호 24권 1호, p.211
발표분야 공정시스템
제목 Application of Rigorous Heat Transfer Model for Energy Recovery Systems in Explosive Waste Incinerate Process
초록 Fluidized bed incinerator는 유동 현상을 이용하여 높은 공정효율을 얻을 수 있는 반응기이며 현재 이를 이용한 폭발성 폐기물 소각 공정에 대한 연구가 활발히 이루어지고 있다. Fluidized bed는 반응 특성 상 장치 하단부에 고열의 공기를 불어넣어 반응기 내 온도를 조절하는데 상온상태의 공기의 온도를 800 ~ 900K, 필요에 따라서는 그 이상까지 올려주는 데 상당히 많은 에너지가 소모된다고 할 수 있다. 본 연구에서는 fluidized bed 내 연소 반응 이후 나오는 flue gas의 열을 이용하여 공기의 가열에 사용되는 에너지를 줄일 수 있는 heat exchanger network를 구성하였다. 또한 열교환기를 구성할 때 단순 black box 모델 혹은 간단한 열 교환 모델을 이용하기보다는 convection section 내 단위 pipe의 열 교환 모델부터 시작해서 열 교환기 내 pipe들의 배열, 행과 열의 수 등을 고려해 rigorous한 열 교환 모델을 사용하여 heat exchange network를 구성하는 데 정확도를 높였다. gPROMS 프로그램을 이용하여 시뮬레이션을 수행하여 fluidized bed incinerator에 적합한 공기 온도를 구성하도록 하였으며 최소한의 열교환기 및 장비들이 사용되도록 하여 경제성을 높였다. 본 연구를 통해 소각공정의 에너지효율을 높일 수 있을 것이며 heat exchange network를 구성에 정확한 시뮬레이션 결과를 얻을 수 있을 것으로 기대된다.
저자 조성현, 최지원, 김민수, 허종찬, 문일
소속 연세대
키워드 화학 및 생물공정; 공정모델링; 공정최적화; 공정모사; 공정 강화
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