$\require{mediawiki-texvc}$

연합인증

연합인증 가입 기관의 연구자들은 소속기관의 인증정보(ID와 암호)를 이용해 다른 대학, 연구기관, 서비스 공급자의 다양한 온라인 자원과 연구 데이터를 이용할 수 있습니다.

이는 여행자가 자국에서 발행 받은 여권으로 세계 각국을 자유롭게 여행할 수 있는 것과 같습니다.

연합인증으로 이용이 가능한 서비스는 NTIS, DataON, Edison, Kafe, Webinar 등이 있습니다.

한번의 인증절차만으로 연합인증 가입 서비스에 추가 로그인 없이 이용이 가능합니다.

다만, 연합인증을 위해서는 최초 1회만 인증 절차가 필요합니다. (회원이 아닐 경우 회원 가입이 필요합니다.)

연합인증 절차는 다음과 같습니다.

최초이용시에는
ScienceON에 로그인 → 연합인증 서비스 접속 → 로그인 (본인 확인 또는 회원가입) → 서비스 이용

그 이후에는
ScienceON 로그인 → 연합인증 서비스 접속 → 서비스 이용

연합인증을 활용하시면 KISTI가 제공하는 다양한 서비스를 편리하게 이용하실 수 있습니다.

초록
AI-Helper 아이콘AI-Helper

직경 0.152 m이고 높이 2.5 m인 전해질용액 기포탑에서 기포의 크기(chord length)와 상승속도 등 기포의 물성에 대해 고찰하였다. 기포의 크기와 상승속도는 이중저항탐침법을 사용하여 측정하였다. 기체와 액체의 유속 그리고 액상의 이온강도가 기포의 크기와 상승속도에 미치는 영향을 결정하였다. 기포의 크기는 기체의 유속이 증가함에 따라 증가하였으나 액체의 유속과 액상의 이온강도가 증가함에 따라서는 감소하였다. 기포의 상승속도는 기체의 유속이 증가함에 따라 증가하고 액상의 이온강도가 증가함에 따라 감소하였으나 액체유속의 변화에 따라서는 약한 최대값을 나타내었다. 기포의 크기와 상승속도는 운전변수들의 상관식으로 잘 나타낼 수 있었다.

Abstract AI-Helper 아이콘AI-Helper

Bubble properties such as size (chord length) and rising velocity were investigated in a bubble column with electrolyte solutions, of which diameter was 0.152m and 2.5m in height, respectively. The size and rising velocity of bubbles were measured by using the dual electrical resistivity probe metho...

주제어

AI 본문요약
AI-Helper 아이콘 AI-Helper

* AI 자동 식별 결과로 적합하지 않은 문장이 있을 수 있으니, 이용에 유의하시기 바랍니다.

문제 정의

  • 그러나, 화학공정이나 반응기에서 액상은 전해질 용액인 경우가 많은데, 이 경우 전해질 용액의 이온 강도는 액체와 기체의 접촉계면에서 기포의 형성에 영향을 미칠 수 있는데도 불구하고 이에 대한 연구는 매우 미흡한 실정이다[12-16]. 따라서 본 연구에서는 전해질 용액을 액상으로 사용하는 경우의 기포탑에서 기포의 크기와 상승속도 등 기포의 특성에 대한 연구를 수행하였으며, 각 실험변수가 기포특성에 미치는 영향을 고찰하였다.
본문요약 정보가 도움이 되었나요?

질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
기포가 기포탑 반응기 내부에서의 열전달 현상에 영향을 받는 이유는? 이와 같이 기포탑반응기나 공정에서 기체-액체간의 물질전달과 반응기 내부의 열전달에 기포의 특성이 중요한 영향을 미치는 이유는 기포의 흐름과 액체-기포간의 접촉흐름특성을 나타내는 기포탑의 수력학적 특성이 기포의 특성에 의해 결정되기 때문이다. 기포탑의 수력학적 특성은 기포탑 반응기나 공정의 설계조건, 운전조건 그리고 기포탑운전의 목적함수에 따라 민감하게 변화할 수 있다.
기포탑의 역할은? 연속상인 액상에 분산상인 기포가 흐르는 기포탑은 장치가 간단하며, 유지비용과 운전비용이 적으면서도 기체와 액체의 접촉효과가 뛰어나 기체-액체반응, 기체나 액체에 있는 특정성분의 분리, 흡수, 흡착 등에 매우 효율적으로 사용될 수 있어서 오일에 포함된 황성분 등 특정성분의 제거나 크래킹을 위한 석유화학공학, 호기성 미생물을 이용한 식품, 발효공학, 대기오염이나 폐수처리를 위한 환경공학, 기체성분으로부터 오일성분의 탄화수소 합성을 위한 에너지 공학, 미생물의 배양을 이용한 의약공학 등에 매우 광범위하게 사용되어 왔다[1-3]. 기포탑은 액상과 기체상의 접촉과 흐름에 따라 기체와 액체간의 물질전달이 일어나며 무작위한 액체와 기체의 접촉에 의해 독특한 물리화학적 계를 형성하므로, 기포의 특성은 기포탑의 특성과 성능을 결정하는데 중요한 인자가 되어 왔다. 뿐만 아니라, 기포탑을 공학적, 산업적으로 활용하기 위한 기포탑 반응기에서는 반응온도의 조절이 중요한데, 기포의 특성은 기포탑 반응기 내부에서의 열전달 현상에도 매우 중요한 영향을 미치는 것으로 알려져 있다[4-7].
연속상인 액상에 분산상인 기포가 흐르는 기포탑의 장점은? 연속상인 액상에 분산상인 기포가 흐르는 기포탑은 장치가 간단하며, 유지비용과 운전비용이 적으면서도 기체와 액체의 접촉효과가 뛰어나 기체-액체반응, 기체나 액체에 있는 특정성분의 분리, 흡수, 흡착 등에 매우 효율적으로 사용될 수 있어서 오일에 포함된 황성분 등 특정성분의 제거나 크래킹을 위한 석유화학공학, 호기성 미생물을 이용한 식품, 발효공학, 대기오염이나 폐수처리를 위한 환경공학, 기체성분으로부터 오일성분의 탄화수소 합성을 위한 에너지 공학, 미생물의 배양을 이용한 의약공학 등에 매우 광범위하게 사용되어 왔다[1-3]. 기포탑은 액상과 기체상의 접촉과 흐름에 따라 기체와 액체간의 물질전달이 일어나며 무작위한 액체와 기체의 접촉에 의해 독특한 물리화학적 계를 형성하므로, 기포의 특성은 기포탑의 특성과 성능을 결정하는데 중요한 인자가 되어 왔다.
질의응답 정보가 도움이 되었나요?

참고문헌 (17)

  1. Deckwer, W. D., Bubble column Reactors, John Wiley & Sons, England, 239-267(1992). 

  2. Ferreira, A., Pereira, G., Teixeira, J. A. and Rocha, F., "Statistical Tool Combined with Image Analysis to Characterize Hydrodynamics and Mass Transfer in a Bubble Column," Chem. Eng. J., 180, 216-228(2012). 

  3. Lim, D. H., Park, J. H., Kang, Y. and Jun, K. W., "Structure of Bubble Holdups in a Viscous Slurry Bubble Column with Low Surface Tension Media," Fuel Proce. Technol., 108, 2-7(2013). 

  4. Gan, Z. W., Yu, S. C. M. and Law, A. W. K., "PDA Measurements in a Three-phase Bubble Column," AIChE J., 59, 2286-2307(2013). 

  5. Lim, D. H., Yoo, D. J. and Kang, Y., "Characteristics of Gas-liquid Mass Transfer and Interfacial Area in a Bubble Column," Korean Chem. Eng. Res., 53, 315-320(2015). 

  6. Dudukovic, M. P., Lorrachi, F. and Mill, P. L., "Multi Phase Catalytic Reactors : A Perspective on Current Knowledge and Future Trends," Catalysis Review, 44, 12-246(2002). 

  7. Krishna, R. and Sie, S. T., "Design and Scale-up of Fischer-Tropsch Bibble Column Slurry Reactor," Fuel Proce. Technol., 64, 73-105(2000). 

  8. Shin, I. S., Son, S. M., Kim, U. Y., Kang, Y., Kim, S. D. and Jung, H., "Multiple Effects of Operating Variables on Bubble Properties in Three-phase Slurry Bubble Columns," Korean J. Chem. Eng., 26, 587-591(2009). 

  9. Jin, H. R., Lim, D. H., Lim, H., Kang, Y., Jung, H. and Kim, S. D., "Demarcation of Large and Small Bubbles in Viscous Slurry Bubble Columns," I & EC Research, 51, 2062-2069(2012). 

  10. Kang, Y., Cho, Y. J., Woo, K. J. and Kim, S. D., "Bubble Properties and Pressure Fluctuations in Pressurized Bubble Columns," Chem. Eng. Sci., 411-419(2000). 

  11. Son, S. M., Song, D. S., Lee, C. K., Kang, S. H., Kang, Y. and Kusakabe, K., "Bubbling Behavior in Gas-liquid Countercurrent Bubble Column Bioreactors," J. Chem. Eng. Japan., 37, 990-998(2004). 

  12. Al Taweel, A. M., Idhbeaa, A. O. and Ghanem, A., "Effect of Electrolytes on Interphase Mass Transfer in Microbubble-sparged Airlift Reactors," Chem. Eng. Sci., 100, 474-485(2013). 

  13. Weissenborn, P. and Pugh, R., "Surface Tension of Aqueous Solutions of Electrolytes : Relationship with Ion Hydration, Oxygen Solubility and Bubble Coalescence," J. Colloid & Interface, 184, 550-563(1996). 

  14. Craig, V. S. J., Ninham, B. W. and Pashley, R. M., "The Effect of Electrolytes on Bubble Coalescence in Water," J. Phys. Chem., 97, 10192-10197(1993). 

  15. Chang, S. K., Kang, Y. and Kim, S. D., "Mass Transfer in Two and Three-phase Fluidized Beds," J. Chem. Eng. Japan, 18, 524-530(1988). 

  16. Weissenborn, P. K. and Pugh, R. J., "Surface Tension and Bubble Coalescence Phenomena of Aqueous Solutions of Electrolytes," Langmuir, 11, 1422-1426(1955). 

  17. Alves, S. S., Orvalho, S. P. and Vasconcelos, J. M. T., "Effect of Bubble Contamination on Rise Velocity and Mass Transfer," Chem/Eng. Sci., 60, 1-9(2005). 

저자의 다른 논문 :

LOADING...

관련 콘텐츠

오픈액세스(OA) 유형

GOLD

오픈액세스 학술지에 출판된 논문

저작권 관리 안내
섹션별 컨텐츠 바로가기

AI-Helper ※ AI-Helper는 오픈소스 모델을 사용합니다.

AI-Helper 아이콘
AI-Helper
안녕하세요, AI-Helper입니다. 좌측 "선택된 텍스트"에서 텍스트를 선택하여 요약, 번역, 용어설명을 실행하세요.
※ AI-Helper는 부적절한 답변을 할 수 있습니다.

선택된 텍스트

맨위로