초록 ▼

본 연구의 목적은 공장에서 유출되는 폐열의 회수 및 이용을 위하여 대상공정 전체의 열 수급관게를 고려한 열펌프의 설치 위치와 이용 열원의 최적 선택문제를 규명하고 열펌프의 모델을 확립함과 아울러 화학분응 열펌프 구조의 최적 설계 시스템을 개발하는 데에 있다. 화학 열펌프의 실험에 있어서는 I-Propanol 탈수소화 및 Acetone의 수소화 반응을 이용한 시스템을 구성하였다. 촉매로는 Raney Nickel을 사용하였으며 실험 결과 I-Propanol 분해반응의 속도와 속도상수를 구할 수 있었다. Acetone의 수소화 반응에 있

본 연구의 목적은 공장에서 유출되는 폐열의 회수 및 이용을 위하여 대상공정 전체의 열 수급관게를 고려한 열펌프의 설치 위치와 이용 열원의 최적 선택문제를 규명하고 열펌프의 모델을 확립함과 아울러 화학분응 열펌프 구조의 최적 설계 시스템을 개발하는 데에 있다. 화학 열펌프의 실험에 있어서는 I-Propanol 탈수소화 및 Acetone의 수소화 반응을 이용한 시스템을 구성하였다. 촉매로는 Raney Nickel을 사용하였으며 실험 결과 I-Propanol 분해반응의 속도와 속도상수를 구할 수 있었다. Acetone의 수소화 반응에 있어서는 전환율의 제고와 부반응의 억제측면에서 촉매의 시험 등 추가적인 실험이 요구된다. 열펌프 시스템의 모델링 및 모사는 정상상태인 경우만을 고려하여 시스템의 주요 조작변수 변동에 따른 상황을 다루었으며 Sensitivity Study를 통하여 최적 설계의 가능성을 보여주었다.

Abstract ▼

The present status of the heat pump system technologies is analysed based on the research results reported in various sources. In the modeling and simulation of heat pump system the configuration strategies of heat pump systems based on various operating conditions are studied. The modeling of chemi

The present status of the heat pump system technologies is analysed based on the research results reported in various sources. In the modeling and simulation of heat pump system the configuration strategies of heat pump systems based on various operating conditions are studied. The modeling of chemical heat pump system is focused on the dehydrogenation reaction of i-propanol.

목차 Contents

• 제1장 서론...19
• 제1절 개요...19
• 제2절 연구의 목적과 범위...23
• 제2장 열펌프 시스템의 이론적 고찰...25
• 제1절 열펌프의 개념...25
• 1. 카르노 사이클...25
• 2. 성능계수...27
• 3. 증기압축식 열펌프...29
• 4. 흡수식 열펌프...31
• 5. 역흡수식 열펌프...34
• 제2절 화학반응 열펌프의 원리...36
• 참고문헌...44
• 제3장 화학적 열펌프의 기술현황...46
• 제1절 서론...46
• 제2절 열의 저장...47
• 제3절 화학적 열 파이프...49
• 제4절 화학적 열펌프...50
• 1. 개요...50
• 2. 화학적 열펌프의 열역학적 매카니즘...52
• 3. 화학적 열펌프의 구조와 운전...52
• 4. 반응의 선택...56
• 5. 촉매의 선택...63
• 6. 실용화를 위한 고려사항...64
• 참고문헌...67
• 제4장 i-Propanol을 이용한 화학적 열펌프...68
• 제1절 개요...68
• 제2절 i-Propanol의 탈수소화 반응실험...69
• 1. 개요...69
• 2. 실험...69
• 3. 결과 및 고찰...72
• 제3절 Acetone의 수소화 반응실험...78
• 1. 개요...78
• 2. 실험...78
• 3. 결과 및 고찰...80
• 제4절 결론...87
• 1. 탈수소화 반응...87
• 2. 수소화 반응...87
• 참고문헌...88
• 제5장 열 펌프의 모델링 및 모사...89
• 제1절 열 펌프 모델링 및 모사기술 현황...89
• 1. 서론...89
• 2. 모델링 및 모사기술 현황...90
• 제2절 증기압축식 열 펌프의 모델링...95
• 1. 증발기...95
• 2. 응축기...95
• 3. 컴프레서...96
• 4. 팽창밸브...96
• 5. 열 펌프 사이클...97
• 제3절 증기압축식 열 펌프 사이클의 모사...98
• 제4절 화학적 열펌프의 모델링 및 모사...108
• 1. 개요...108
• 2. 분리단계의 모사...110
• 제5절 화학적 열펌프의 설계...132
• 참고문헌...138
• 제6장 결론 및 향후 연구계획...140
• 제1절 결론...140
• 제2절 향후 연구 추진계획...143
• 부록...145