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SUMMARY
표목차
그림목차
칼라
목차
제1장 서론 21
제1절 연구배경 및 내용 21
제2절 1차년도 연구의 종합 23
제3절 연구 개발 내용 및 범위 25
제2장 기초연구 27
제1절 반응열 28
1. 실험장치 및 방법 28
2. 실험결과 및 고찰 32
3. 결론 32
제2절 축열속도 35
1. 열분해 반응에 대한 열역학적 고찰 35
2. 실험장치 및 방법 38
3. 실험결과 및 고찰 39
가. 반응개시온도 40
나. Na₂B₄O7(이미지참조)·10H₂O의 열분해 반응속도 40
다. Na₂B₄O7(이미지참조)·10H₂O의 열분해 반응속도 해석 44
(1) 고체반응물 농도의 영향 44
(2) 수증기 분압의 영향 49
(3) 반응속도의 반응상수 결정 51
(4) 반응속도의 재현성 검토 51
제3절 내구성 및 기타 57
1. 내구성 57
가. 실험장치 및 방법 57
(1) 실험장치 57
(2) 실험방법 58
나. 실험결과 및 고찰 60
2. 기타 62
가. 팽창흑연의 연속제조 62
(1) 열처리 실험장치 및 방법 62
(2) 열처리 실험결과 및 고찰 65
(가) 열처리 온도의 영향 66
(나) 팽창흑연의 표면특성 66
나. 축열재료 69
제3장 축열식 열교환기 71
제1절 축열식 열교환기의 이론해석 74
1. 서론 74
2. 이론해석 77
3. 이론결과 및 고찰 82
4. 결론 88
제2절 축열식 열교환기의 축열 및 방열특성 89
1. 실험장치 및 방법 89
가. 실험장치 89
나. 실험방법 96
2. 실험결과 및 고찰 97
가. 예비실험 97
나／가. 방열실험 100
다／나. 축열실험 100
3. 결론 107
제4장 화학 열펌프 109
제1절 실험장치 및 방법 110
1. 실험장치 110
가. 증발기／응축기 113
나. 반응기 116
2. 실험 방법 116
제2절 실험결과 및 고찰 120
1. 예비실험 120
2. 방열실험 120
3. 축열실험 123
제3절 결론 126
제5장 결론 및 향후 추진계획 127
참고문헌 131
부록 : TG 및 DSC 실험결과 135
(표.1-1) 연차별 연구내용과 범위 25
Table 2-1. Chemical analysis of natural graphite after acid treatment. 65
Table 2-2. Physical properties of Borax 70
Fig. 2-1. Photograph of thermogravimetry and differential scanning calorimetry. 29
Fig. 2-2. Schematic drawing of the experimental apparatus 30
Fig. 2-3. Experimental result of DSC for borax at 5 K／min. 33
Fig. 2-4. Equilibrium curve of Na₂B₄O7·10H₂O／Na₂B₄O7·5H₂O reaction system.(이미지참조) 34
Fig. 2-5. Effects of heating rate on an initiation temperature. 41
Fig. 2-6. Experimental results of DSC and TGA for borax at 5 K／min. 42
Fig. 2-7. Experimental result of TGA for borax at the various heating rate 43
Fig. 2-8. Plot of Xds(이미지참조) vs. temperature under a constant heating rate of 5 K／min. 47
Fig. 2-9. Plot of ΔIn(dXd／dT)／ΔIn(1-Xd) vs. ΔIn(1／T)／ΔIn (1-Xd).(이미지참조) 48
Fig. 2-10. Plots of (dXd／dT)／(1-Xd)2／3 vs. ΔP.(이미지참조) 50
Fig. 2-11. Plots of kd vs. 1／T. 52
Fig. 2-12. Comparison of the calculated results with the measured data at heating rate of 5 K／min. 54
Fig. 2-13. Comparison of the calculated results with the measured data at heating rate of 1 K／min. 55
Fig. 2-14. Comparison of the calculated results with the measured data at heating rate of 10 K／min. 56
Fig. 2-15. Schematic drawing of the experimental apparatus 59
Fig. 2-16. Results on the Na₂B₄O7·10H₂O ↔ Na₂B₄O7·5H₂O reaction repetition.(이미지참조) 61
Fig. 2-17. Photograph of the continuous apparatus of heat treatment for graphite 63
Fig. 2-18. Schematic drawing of the experimental apparatus employed for heat treatment of graphite 64
Fig. 2-19. The effect of heat treatment temperature on expended rate. 67
Fig. 2-20. SEM image for expended graphite at 1073 K(a) and 1173 K(b). 68
Fig. 3-1. Schematic drawing of the heat-storage／-release test section in a packed bed 72
Fig. 3-2. Direct contact - packed element concept 73
Fig. 3-3. Indirect contact storage vessel 75
Fig. 3-4. Schematic drawing of the heat-storage／-release test section in a packed bed. 78
Fig. 3-5. Conceptual drawing of the heat storage system(sysrem) 83
Fig. 3-6. Comparison of the thermal efficiency between chemical reaction(chemicalreaction) and non-chemical reaction. 84
Fig. 3-7. Relation between heat recovery ratio and temperature efficiency. 86
Fig. 3-8. The effectiveness variation with time in heat release process for repeated used. 87
Fig. 3-9. Schematic drawing of the experimental set-up 90
Fig. 3-10. Detailed structure test section. 91
Fig. 3-11. Photograph of the experimental apparatus of a regenerative heat exchanger 93
Fig. 3-12. Steam generation and injection system 94
Fig. 3-13. Steam generator 95
Fig. 3-14. Photograph of the experimental apparatus of evaporator 98
Fig. 3-15. Calibration curve between the volume of distilled water and voltage. 99
Fig. 3-16. Temperature profiles in the axial direction of the bed with time at the center of reactor during heat release process (P＝0.05). 101
Fig. 3-17. Temperature profiles in the axial direction of the bed with time at the center of reactor during heat release process (P＝0.10). 102
Fig. 3-18. Temperature profiles in the axial direction of the bed with time at the center of reactor during heat storage process. 103
Fig. 3-19. Temperature profiles in the axial direction of the bed with time at the center of reactor during heat storage process in a reduced pressure of static system. 105
Fig. 3-20. Temperature profiles in the axial direction of the bed with time at the center of reactor during heat storage process(ocess) in a N₂ flow system. 106
Fig. 4-1. Schematic diagramming(diagramawing) of the experimental set-up 111
Fig. 4-2. Photograph of the experimental apparatus of a chemical heat pump. 112
Fig. 4-3. Detailed structure of the evaporator／condenser. 114
Fig. 4-4. Detailed structure of the evaporator／condenser 115
Fig. 4-5. Detailed structure of the heat storage device. 117
Fig. 4-6. Detailed structure of the heat storage device 118
Fig. 4-7. Calibration curve between the volume of distilled water and voltage. 121
Fig. 4-8. Temperature profiles in the radial direction of the bed with time during heat release process. 122
Fig. 4-9. Temperature profiles in the radial direction of the bed with time during heat storage process. 124
Fig. 4-10. Temperature profiles in the radial direction of the bed with time during heat storage process. 125
Fig. A-1. Experimental result of DSC for borax at 3 K／min. 136
Fig. A-2. Experimental result of DSC for borax at 15 K／min. 137
Fig. A-3. Experimental result of DSC for borax at 30 K／min. 138
Fig. A-4. Experimental results of DSC and TGA for borax at 3 K／min. 139
Fig. A-5. Experimental results of DSC and TGA for borax at 15 K／min. 140
Fig. A-6. Experimental results of DSC and TGA for borax at 30 K／min. 141
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