화학공학소재연구정보센터
학회 한국화학공학회
학술대회 2011년 가을 (10/26 ~ 10/28, 송도컨벤시아)
권호 17권 2호, p.1339
발표분야 공정시스템
제목 CPFD를 이용한 RFCC 공정 cyclone duct 내부의 deposit 형성 예측 모사
초록 RFCC (Residue Fluid Catalytic Cracking) 공정의 촉매입자와 product gas의 분리를 위한 reactor cyclone의 outlet duct 외벽에서는 product gas 내 중질성분의 침착과 이의 성장에 의한 deposit 형성이 보고되고 있다. 이러한 deposit은 cyclone 효율에 영향을 미칠 뿐 아니라, 운전조건 변화에 따라 deposit 일부 덩어리가 dipleg 부분으로 떨어져 안정적인 운전을 저해하는 요소로 작용한다. 본 연구에서는 이에 대한 원인분석을 위해, computational particle fluid dynamics (CPFD)를 이용하여 cyclone의 유체와 입자의 거동을 분석 및 모사를 통하여 cyclone 내부의 deposit 형성 경향성을 알아보았다. 유체의 momentum은 단립자(discrete particle)와 coupling된 NavierStokes 식을 이용하여 해석하고, 고체상에 대해서는 Lagrangian 방법이 기반 된 MP-PIC(Multiphase particle-in-cell) 모델을 적용하였다.
Cyclone의 duct내의 수직관 외벽 0°~90°~220° 부위에 저속영역이 존재하여 그 영역에 deposit 형성 가능성을 확인하였고, 형성 모양을 예측하였다. 예측된 결과를 실제 공정 데이터와 비교하였고, 신뢰성을 검증하였다.
저자 조형태1, 김정환1, 김성원2, 고강석2, 김철중2, 문 일1
소속 1연세대, 2SK Innovation Global Technology 촉매공정(연)
키워드 RFCC; CFD; CPFD; Cyclone
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