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일메나이트광의 유동층 염화반응에 대한 수치적 예측 = Numerical Prediction for Fluidized Bed Chlorination Reaction of Ilmenite Ore
저자
정동규 (부경대학교 공학연구원) ; 정은진 (포항산업과학연구원) ; 이미선 (포항산업과학연구원) ; 김진영 (포항산업과학연구원) ; 송덕용 (한국금속재료연구조합) ; Chung, Dong-Kyu ; Jung, Eun-Jin ; Lee, Mi Sun ; Kim, Jinyoung ; Song, Duk-Yong 연구자관계분석
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2019
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Korean
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107-113(7쪽)
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2단 유동층 염화로에서 일메나이트광의 선택염화반응과 이산화티탄의 탄소염화반응의 염화도를 예측하기 위해서 shrinking core 모델과 유출률 및 입자파손을 고려한 수치 모델을 개발하였다. 입자분포를 고려하여 입자별 물질 수지와 염화반응을 반영할 수 있는 유동층 염화 반응 해석이 가능하다. 유동층 염화로의 실험값과 비교하여 약 6% 오차율의 정확성을 보였다. 입자 크기에 따라서는 입자 크기가 작을수록 염화도의 변화가 더 크게 나타났으며 염화도 1의 값에 도달하는 반응시간 차이가 약 100 min 정도로 나타났다. 온도의 변화($800{\sim}1000^{\circ}C$)에 대한 염화도의 변화는 염화도 0.9에 도달하는 반응시간이 약 10 min 차이로 크게 나타나지 않았다. 1단계 선택염화공정에서 일메나이트광의 질량감소율은 180 min 경과 시에 이론값인 0.4735 값에 근접하고, Fe 성분의 염화도는 $FeCl_2$ 또는 $FeCl_3$로 변환되어 180 min 경과 시에는 거의 1의 값을 보인다. 2단계 탄소염화공정에서 $TiO_2$의 염화도는 180 min 경과 시 0.98에 근접하고, 질량분율은 0.02에 도달하여 $TiCl_4$로 변환되는 것으로 나타났다. 1단계 선택염화공정에서 $TiO_2$는 180 min 경과 시에 98%까지 생성되었다가 연속적인 2단계 탄소염화공정에서 추가로 90 min 경과 시(총 경과 시간 270 min)에 99% $TiCl_4$로 전환되는 것으로 나타나고, 질량감소율도 99% 이상 감소하였다.
더보기Numerical model that considered the shrinking core model and elutriation and degradation of particles was developed to predict selective chlorination of ilmenite and carbo-chlorination of $TiO_2$ in a two stage fluidized bed chlorination furnace. It is possible to analyze the fluidized bed chlorination reaction to be able to reflect particle distribution for mass balances and the chlorination reaction. The numerical model showed an accuracy with error less than 6% compared with fluidized bed experiments. The chlorination degree with particle size change was greater with a smaller particle size, and there was a 100 min difference to obtain a chlorination degree of 1 between $75{\mu}m$ and $275{\mu}m$. This was not shown to such a great extent with variation of temperature ($800{\sim}1000^{\circ}C$), and there was only a 10 min difference to obtain a chlorination degree of 0.9. In the first selective chlorination process, the mass reduction rate approached to the theoretical value of 0.4735 after 180 min, and chlorination changed the Fe component into $FeCl_2$ or $FeCl_3$ and showed nearly 1. In the second carbo-chlorination process, the chlorination degree of $TiO_2$ approached 0.98 and the mass fraction reached 0.02 with conversion into $TiCl_4$. In the first selective chlorination process, 98% of $TiO_2$ was produced at 180 min, and this was changed into 99% of $TiCl_4$ after an additional 90 min. Also the mass reduction rate of $TiO_2$ was reduced to 99% in the second continuous carbo-chlorination process.
더보기분석정보
연월일 | 이력구분 | 이력상세 | 등재구분 |
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2027 | 평가예정 | 재인증평가 신청대상 (재인증) | |
2021-01-01 | 평가 | 등재학술지 유지 (재인증) | KCI등재 |
2018-11-01 | 학술지명변경 | 한글명 : 청정기술 -> Clean Technology외국어명 : CLEAN TECHNOLOGY -> Clean Technology | KCI등재 |
2018-01-01 | 평가 | 등재학술지 유지 (등재유지) | KCI등재 |
2015-01-01 | 평가 | 등재학술지 유지 (등재유지) | KCI등재 |
2011-01-01 | 평가 | 등재학술지 유지 (등재유지) | KCI등재 |
2008-01-01 | 평가 | 등재학술지 선정 (등재후보2차) | KCI등재 |
2007-07-04 | 학술지명변경 | 한글명 : 한국청정기술학회지 -> 청정기술 | KCI후보 |
2007-01-01 | 평가 | 등재후보 1차 PASS (등재후보1차) | KCI후보 |
2005-01-01 | 평가 | 등재후보학술지 선정 (신규평가) | KCI후보 |
기준연도 | WOS-KCI 통합IF(2년) | KCIF(2년) | KCIF(3년) |
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2016 | 0.26 | 0.26 | 0.25 |
KCIF(4년) | KCIF(5년) | 중심성지수(3년) | 즉시성지수 |
0.29 | 0.28 | 0.4 | 0.1 |
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