$\require{mediawiki-texvc}$
  • 검색어에 아래의 연산자를 사용하시면 더 정확한 검색결과를 얻을 수 있습니다.
  • 검색연산자
검색연산자 기능 검색시 예
() 우선순위가 가장 높은 연산자 예1) (나노 (기계 | machine))
공백 두 개의 검색어(식)을 모두 포함하고 있는 문서 검색 예1) (나노 기계)
예2) 나노 장영실
| 두 개의 검색어(식) 중 하나 이상 포함하고 있는 문서 검색 예1) (줄기세포 | 면역)
예2) 줄기세포 | 장영실
! NOT 이후에 있는 검색어가 포함된 문서는 제외 예1) (황금 !백금)
예2) !image
* 검색어의 *란에 0개 이상의 임의의 문자가 포함된 문서 검색 예) semi*
"" 따옴표 내의 구문과 완전히 일치하는 문서만 검색 예) "Transform and Quantization"

논문 상세정보

교반조 바닥의 방해판이 유동특성 및 입자부유에 미치는 특성

Characteristic of flow pattern and Particle Suspension in a Bottom Baffled Agitated Vessel

초록

교반조 바닥에 방해판이 부착된 경우 유동특성 및 입자부유특성을 실험적으로 연구하였다. 입자의 유동상태는 교반조 바닥 중심으로부터 상승류가 증가하였다. 입자부유 실험으로부터 에크만 경계층의 발달에 의해 입자부유가 촉진됨을 알았다. 본 실험범위 내에서의 임펠러 및 교반조 바닥 방해판의 최적조건을 다음과 같이 나타내었다. 교반임펠러 최적조건 : $n_p=6$, d/D=0.5, b/d=0.3, 교반조 바닥 방해판 최적조건 ; $n_b=6$, $d_b/D=0.5$, $b_w/D=0.05$.

Abstract

This study examined experimentally the characteristics of the flow pattern and particle suspension in an agitated vessel with a bottom baffle. A flow pattern of the particles was shown to increase the upward flow from the center of the agitated vessel bottom. The suspended particles from the experiment found that the particle suspension was promoted by the development of an Ekman boundary layer. The optimal conditions of the impeller, and the agitated vessel bottom baffle within the experimental range were as follows: Impeller, $n_p=6$, d/D=0.5, and b/d=0.3; and bottom baffle, $n_b=6$, $d_b/D=0.5$ and $b_w/D=0.05$.

본문요약 

문제 정의
  • 따라서 본 연구에서는 저 전단 교반조형 반응기로서 교반용기 바닥에 방해판을 설치하여 교반 임펠러를 저 회전으로 조작하는 경우 여러 가지 특성 즉, 유동특성 및 입자부유특성에 대하여 실험적으로 검토하여 생물반응기로서의 가능성에 대해 평가하였다.

    또한 혼합성능의 측면으로부터 보아도 교반용기 바닥의 방해판이 유효성이 증명되었다. 따라서 본 연구에서는 저 전단 교반조형 반응기로서 교반용기 바닥에 방해판을 설치하여 교반 임펠러를 저 회전으로 조작하는 경우 여러 가지 특성 즉, 유동특성 및 입자부유특성에 대하여 실험적으로 검토하여 생물반응기로서의 가능성에 대해 평가하였다.

본문요약 정보가 도움이 되었나요?

질의응답 

키워드에 따른 질의응답 제공
핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
부유화회전수 Nc
본 실험에서 부유한 입자가 이멜러까지 도달하는데 필요한 회전수인 부유화회전수 Nc를 적용한 이유는?
교반조 바닥에 설치된 방해판의 영향으로부터 교반 용기 바닥 중심에 그대로 모여 버리는 입자가 존재하기 때문에 입자부유특성의 보고에 일반적으로 이용되는 Zweitering의 정의[17]에 기인한 “부유화한계회전수”는 측정할 수 없었다.

교반조 바닥에 설치된 방해판의 영향으로부터 교반 용기 바닥 중심에 그대로 모여 버리는 입자가 존재하기 때문에 입자부유특성의 보고에 일반적으로 이용되는 Zweitering의 정의[17]에 기인한 “부유화한계회전수”는 측정할 수 없었다.

임펠러를 이용하지 않는 교반조작
임펠러를 이용하지 않는 교반조작에 대한 문제점은 무엇인가?
공기 주입에 의해 기포의 파열로 국소적 고전단 영역이 발생하여 동, 식물 세포에 큰 데미지를 주어 생산성이 떨어지는 문제점

특히 의약품, 식품 등의 제조현장에서 교반조형 반응기는 교반임펠러 부근에서 고 전단이 발생할 가능성 때문에 지금까지 일반적으로 임펠러를 이용한 교반조형 반응기를 이용하기는 쉽지 않다. 여러 가지 종류의 임펠러 및 교반용기를 이용한 교반 조작에 관한 연구는 지금까지 많이 이루어져 왔고[1-7] 또한 임펠러를 이용하지 않는 교반조작에 대해서는 static mixer, jet식 혼합용기[8-12]에 대한 정량적 보고가 일부 있으나 공기 주입에 의해 기포의 파열로 국소적 고전단 영역이 발생하여 동, 식물 세포에 큰 데미지를 주어 생산성이 떨어지는 문제점이 있다. 이러한 문제를 해소 하기 위하여 진동교반의 특성을 살리면서 대형화도 가능한 생물반응기를 개발하기 위한 기초자료로 제공하기 위해 실험적으로 여러 특성을 규명할 필요가 있다.

임펠러를 이용한 교반조형 반응기
임펠러를 이용한 교반조형 반응기가 어려운 이유는?
의약품, 식품 등의 제조현장에서 교반조형 반응기는 교반임펠러 부근에서 고 전단이 발생할 가능성 때문에

특히 의약품, 식품 등의 제조현장에서 교반조형 반응기는 교반임펠러 부근에서 고 전단이 발생할 가능성 때문에 지금까지 일반적으로 임펠러를 이용한 교반조형 반응기를 이용하기는 쉽지 않다. 여러 가지 종류의 임펠러 및 교반용기를 이용한 교반 조작에 관한 연구는 지금까지 많이 이루어져 왔고[1-7] 또한 임펠러를 이용하지 않는 교반조작에 대해서는 static mixer, jet식 혼합용기[8-12]에 대한 정량적 보고가 일부 있으나 공기 주입에 의해 기포의 파열로 국소적 고전단 영역이 발생하여 동, 식물 세포에 큰 데미지를 주어 생산성이 떨어지는 문제점이 있다.

질의응답 정보가 도움이 되었나요?

참고문헌 (18)

  1. 1. R. D. Biggs, "Mixing rates in stirred tanks", AIChE J., 9, 636-640, 1963. DOI: http://dx.doi.org/10.1002/aic.690090513 
  2. 2. A. B. Metzner, J. S. Taylor, "Flow patterns in agitated vessels", AIChE J., 6, 109-114, 1960. DOI: http://dx.doi.org/10.1002/aic.690060121 
  3. 3. J. Gardner, G. Tatterson, "Characterization of mixing in shaker table containers", Biotech. Bioeng., 39, 794-797, 1992. DOI: http://dx.doi.org/10.1002/bit.260390713 
  4. 4. R. P. Rhodes, R. P. Garden Jr., "Characterization of agitation effects in shaken flasks", Ind. Eng. Chem., 49, 1233-1236, 1957. DOI: http://dx.doi.org/10.1021/ie50572a023 
  5. 5. M. Kamiwano, K. Yamamoto, S. Nagata, "Mixing perfoemance of various agitators", Kagaku Kogaku, 31, 365-372, 1967. DOI: http://dx.doi.org/10.1252/kakoronbunshu1953.31.365 
  6. 6. Y. Sano, H. Usui, "Interrelations among mixing time, power number and discharge flow rate number in baffled mixing vessels", J. Chem. Eng. Japan, 18, 47-52, 1985. DOI: http://dx.doi.org/10.1252/jcej.18.47 
  7. 7. S. Hiraoka, Y. Tada, H. Suzuki, H. Mori, T. Aragaki, I. Yamada, "Correlation of Mass Transfer Volumetric Coefficient with Power Input in Stirred Liquid-Liquid Dispersions", J. Chem. Eng. Japan, 23, 468-474, 1990. DOI: http://dx.doi.org/10.1252/jcej.23.468 
  8. 8. S. T. Koh, S. Hiraoka, Y. Tada, T. Aragaki, T. Hijikata, T. Yamaguchi, "Visualization of Jet Flow in a Mixing Vessel with a Nozzle Rotating Around the Vessel Axis", J. Chem. Eng. Japan, 24, 760-766, 1991. DOI: http://dx.doi.org/10.1252/jcej.24.760 
  9. 9. S. T. Koh, S. Hiraoka, Y. Tada, T. Aragaki, T. Yamaguchi, "Heat Transfer Coefficient and Mixing Time in a Cylinderical Mixing Vessel with Axial Jet Nozzles", J. Chem. Eng. Japan, 24, 506-511, 1991. DOI: http://dx.doi.org/10.1252/jcej.24.506 
  10. 10. S. T. Koh, S. Hiraoka, I. Yamada, Y. Tada, T. Aragaki, T. Takahasi, "Jet Mixing of Liquid in a Rotating Cylindrical Vessel", J. Chem. Eng. Japan, 22, 611-615, 1989. DOI: http://dx.doi.org/10.1252/jcej.22.611 
  11. 11. T. Maruyama, N. Kamishima, T. Mizushima, "An investigation of bubble plume mixing by comparison with liquid jet mixing", J. Chem. Eng. Japan, 17, 120-126, 1982. DOI: http://dx.doi.org/10.1252/jcej.17.120 
  12. 12. T. Maruyama, T. Ban, T. Mizushima, "Jet mixing of fluid in tanks", J. Chem. Eng. Japan, 15, 342-348, 1980. DOI: http://dx.doi.org/10.1252/jcej.15.342 
  13. 13. Y. S. Lee, " Characteristic of experimentally in a baffle agitated vessel", Bulletin of the Institute for Industrial Science Technology, Kyungpook national University, 19, 2012. 
  14. 14. D. H. Bae, H. J. Ryu, D. W. Shun, G. T. Jin, D. K. Lee, J. H. Choi, "Effects of agitation speed and temperature on minium fluidization velocity of cohesive particles in a mechnically agitated fluidized bed", HWAHAK KONGHAK, 40, 2, 237-245, 2002. 
  15. 15. J. H. Ruston, W. E. Costich, H. J. Everret, "Power Characteristics of mixing impellers part 1, Chem. Eng. Prog., 46, 395-404, 1950. 
  16. 16. K. Takahashi, M. Sasaki, K. Arai, S. Saito, "Effects of geometrical variables of helical ribbon impellers on mixing of highly viscous newtonian liquids", J. Chem. Eng. Japan, 15, 217-224, 1982. DOI: http://dx.doi.org/10.1252/jcej.15.217 
  17. 17. T. N. Zwitering, "Suspending of solid particles in liquid by agitators", Chem. Eng. Sci., 8, 244-253, 1958. DOI: http://dx.doi.org/10.1016/0009-2509(58)85031-9 
  18. 18. G. Baldi, R. Conti, E. Alaria, "Complete suspension of particles in mechanically agitated vessels", Chem. Eng. Sci., 33, 21-25, 1978. DOI: http://dx.doi.org/10.1016/0009-2509(78)85063-5 

문의하기 

궁금한 사항이나 기타 의견이 있으시면 남겨주세요.

Q&A 등록

원문보기

원문 PDF 다운로드

  • ScienceON :

원문 URL 링크

원문 PDF 파일 및 링크정보가 존재하지 않을 경우 KISTI DDS 시스템에서 제공하는 원문복사서비스를 사용할 수 있습니다. (원문복사서비스 안내 바로 가기)

DOI 인용 스타일

"" 핵심어 질의응답