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본 연구에서는 촉매가 들어있는 고정층 반응로의 단일 개질관에 대하여 전산 유체 해석(Fluent ver. 13.0)을 수행하여 열/유동 특성을 파악하고, 주입 가스에 따른 추출 가스의 종류를 다공성에 따라 예측하였다.

촉매 형상을 모델링하기 위하여, 개질관 내부에 있는 촉매를 모두 다공성 물질이라고 가정하고, 수정된Eugun 식을 해석에 적용하였다. 유체의 공극률을 기준으로 0.545, 0.409, 그리고 0.403로 설정하고, 결과를비 다공성인 경우와 비교하였다. 수치해석 결과, 개질관 벽면의 온도는 흡열반응과 주변 열전달로 인하여개질관의 온도보다 높게 나타나며, 수소 생성량도 다소 증가했다. 촉매의 공극률이 증가 하게 될 경우, 압력강하로 인하여 관 중심부 온도 및 수소 생성량이 현저하게 감소하는 경향을 보였다.

The present study investigated numerically heat and mass transfer characteristics ofa fixed bed reactor by using a computational fluid dynamics (CFD) code of Fluent (ver. 13.0). Thetemperature and species fraction were estimated for different porosities. For modeling of the catalystin a fixed bed tube, catalysts were regarded as the porous material, and the empirical correlationof pressure drop based on the modified Eugun equation was used for simulation. In addition,the averaged porosities were taken as 0.545, 0.409, and 0.443 and compared with non-porous state.

The predicted results showed that the temperature at the tube wall became higher than that estimatedalong the center line of tube, leading to higher hydrogen generation by the endothermicreaction and heat transfer. As the mean porosity increases, the hydrogen yield and the outlet temperaturedecreased because of the pressure drop inside the reformer tube.

권호기사

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기사명 저자명 페이지 원문 목차
Gasoline 취급 사업장의 작업환경 측정 및 위해성 평가 김현영 pp.1-7

퓨 방법을 통한 최적의 저장탱크 시공에 관한 연구 임사환, 허용정, 이종락, 이선영 pp.8-12

히트펌프를 적용한 터보팽창기 천연가스 정압기지의 열역학적 분석 김경천, 성태홍, 김경훈, 한상조 pp.13-20

알루미늄 분진의 평균입경 변화에 따른 폭발위험성 한우섭, 한인수 pp.21-26

레졸수지 합성반응에서 온도조절 물질이 열폭주 특성에 미치는 영향 이근원, 이정석 pp.27-34

위험물 저장시설의 무기질 바닥마감재와 이를 이용한 시공방법에 관한 연구 유철희, 오동석, 김병덕, 김흠, 박상민 pp.35-43

다공성 촉매를 고려한 단일튜브 내의 수증기-메탄 개질에 관한 수치해석 연구 이성혁, 김지윤, 문주현, 윤기봉 pp.56-62

아닐린의 연소특성치의 측정 및 예측에 관한 연구 하동명 pp.44-50

스위블 연결구용 멀티접촉패킹의 밀봉특성에 관한 유한요소해석 김청균 pp.51-55

고정층 Fischer-Tropsch 반응기의 액상 왁스 정체 현상 모델링 박찬샘, 정익환, 박성호, 나종걸, Krishnadash Kshetrimayum, 한종훈, 이종열, 정종태 pp.63-67

독성가스시설의 인적오류 수행영향인자에 관한 연구 박교식, 김영란, 장서일, 신동일, 김태옥 pp.68-75

고압 독성가스시설에서 API-581 적용성 및 사고결과 분석방법에 관한 연구 김태옥, 장서일, 김영란, 박교식, 신동일 pp.76-85

화학실험실 사고 Data를 이용한 근본원인분석 Map 개발 및 원인 분석 엄석화, 이수경, 윤여송 pp.86-94

참고문헌 (10건) : 자료제공( 네이버학술정보 )

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번호 참고문헌 국회도서관 소장유무
1 WALL AND PARTICLE-SHAPE EFFECTS ON HEAT TRANSFER IN PACKED BEDS 네이버 미소장
2 Numerically packing spheres in cylinders 네이버 미소장
3 Improved configuration of supported nickel catalysts in a steam reformer for effective hydrogen production from methane 네이버 미소장
4 Methane Steam Reforming Reaction Behaviour in a Packed Bed Membrane Reactor 네이버 미소장
5 Steam reforming of methane, ethane, propane, butane, and natural gas over a rhodium-based catalyst 네이버 미소장
6 Avci, A., Trimm, D., Aksoylu, E. and Onsan, Z., "Hydrogen production by steam reforming of n-butane over supported Ni and Pt-Ni catalysts", Appl., Catalys. A., 258(2), 235-240, (2004) 미소장
7 CFD as a Design Tool for Fixed-Bed Reactors 네이버 미소장
8 Freund, H., Zeiser, T., Huber, F., Klemm, E., Brenner, G., Durst, F. and Emig, G., “Numerical simulations of single phase reacting flows in randomly packed fixed-bed reactors and experimental validation, Chem. Eng. Sci. 58(3), 903-910, (2003). 미소장
9 Lee, J., Lee, K., Yu, S., Ahn, K. and Kang, S., “Numerical analysis of steam-methane reforming reaction for hydrogen generation using catalytic combustion”, Trans. of the Korean hydrogen and new energy society, 24(2), 113-120, (2013). 미소장
10 Methane steam reforming, methanation and water‐gas shift: I. Intrinsic kinetics 네이버 미소장

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