ISSN : 1225-0112(Print)
ISSN : 2288-4505(Online)
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Research Papers : Temperature Fluctuations and Heat Transfer Characteristics in a Three-Phase Bubble Column Reactor for Dehydration of Boric Acid
Abstract
Characteristics of temperature fluctuations and heat transfer coefficient were investigated in a three phase bubble column reactor for the dehydration of ortho boric acid. Normal paraffin, ortho boric acid and filtered compressed air were used as the continuous phase, solid and dispersed phase, respectively. Effects of particle size of ortho boric acid (0.09~0.6 mm), reaction temperature (398~418 K), solid content (8~38 wt %), reaction pressure (84~100 kPa) and gas velocity (0.02~0.08 m/s) on the temperature fluctuations and heat transfer coefficient in the bubble column reactor were examined. The temperature fluctuations became more stable and periodic with increasing reaction pressure but they became unstable and irregular with increasing gas velocity or reaction temperature. The heat transfer coefficient increased with increasing gas velocity, reaction temperature, pressure and particle size. It decreased slightly, however, with increasing solid content in the bubble column reactor. The heat transfer coefficient in the three-phase bubble column reactor was well correlated in terms of operating variables.
연구논문 : 삼상 기포탑 붕산 탈수 반응기에서 온도 요동 및 열전달 특성
초록
오르토 붕산의 탈수 반응을 위한 삼상 기포탑에서 온도 요동 및 열전달 계수의 특성에 대하여 고찰하였다. 연속 액상으로는 노르말 파라핀을, 고체 입자로는 오르토 붕산 입자를 사용하였고, 분산상인 기체상으로는 압축 공기를 사용하였다. 오르토 붕산의 입경(0.09~0.6 ㎜), 반응온도(398~418 K), 고체 입자의 농도(8~38 wt%), 반응 압력(84~100 kPa),기체 유속(0.02~0.08 m/s)을 실험 변수로 선정하였으며 이들 변수들이 온도 요동 및 열전달 계수에 미치는 영향을 고찰하였다. 온도 요동은 반응 압력의 증가에 따라서 안정화 되고 주기성이 증가하였으나, 기체 유속이나 반응 온도의 증가에 따라서는 상대적으로 불안정하고 불규칙한 거동을 나타내었다. 열전달 계수는 기체 유속, 반응 온도, 압력과 반응 입자의 크기가 증가함에 따라 증가하였으나, 고체 입자의 함량이 증가함에 따라서는 감소하였다. 또한, 열전달 계수는 실험 변수의 상관식으로 나타낼 수 있었다.