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주지선(Ju, Ji-Sun),정우현(Jung, Woo-Hyun),윤용승(Yun, Yong-Seung) 한국신재생에너지학회 2008 한국신재생에너지학회 학술대회논문집 Vol.2008 No.05
본 연구는 국내 고유의 가스화기 모델 개발의 목적으로 진행되었으며 다종의 가스화기 형상을 제안하고 전산해석을 이용한 비교검토를 통하여 국내 고유의 가스화기 개념설계에 활용하고자 하였다. 우선 downflow형 가스화기 3종과 upflow형 가스화기 3종에 대한 형상을 제시하고 cold flow 해석을 통한 가스화기내 유동특성과 체류시간등을 비교하였다. 또한 고유모델로의 개발에 적합한 형상을 고려하여upflow형 2종 및 downflow형 1종 등 총 3종을 선택하여 가스화 반응을 포함시킨 hot flow 해석을 진행하고 온도분포, CO 및 H₂의 가스농도분포를 비교하였다. 검토 결과 기존에 연구되어왔던 석탄가스기 형태인 upflow형 가스화기 하부에 산소공급노즐을 설치하는 경우 기존에 확보된 기술을 적용함을 물론 슬랙화효율을 높이는데도 잇점이 있을 것으로 판단되었다.
공정시스템 이동현상 화학공정안전 : 전산유체역학을 이용한 시멘트 킬른 버너의 해석
주지선(Ji Sun Ju),신상백(Sang Baek Shin),이현수(Hyun Soo Lee),이민우(Min Woo Lee),홍창식(Chang Shik Hong) 한국화학공학회 1999 Korean Chemical Engineering Research(HWAHAK KONGHA Vol.37 No.6
In this study, analysis of burner flame for cement kiln is performed by using computational fluid dynamics(CFD). Flame shape, temperature distribution and NO_x/HCN formation are predicted to determine the performance of burners which P company designed. Type A burner has three concentric channels for swirl air, pulverized coal, and axial air in radial order. Type B burner has a special flame stabilizer at the center and channel for pulverized coal is relocated between flame stabilizer and swirl air. Velocity contours of both types show internal recirculation near burner tip, which stabilizes the flame and assists early ignition. Due to strong swirling action, type A burner has a little divergent flame. On the contrary, the flame of type B burner is relatively slim and long. Temperature distribution and NO_x concentration profiles show NO_x is intensively formed at the oxidizing atmosphere in the high temperature core of type A burner flame. However, in the type B burner, NO_x is formed at the outer flame where secondary air is supplied and NO_x formation in the high temperature core is reduced by reducing atmosphere. The methodology and results suggested in this study could be successfully applied to not only design of burners but also optimization of operational conditions.
주지선(Ju, Ji-Sun),정석우(Jung, Suk-Woo),윤용승(Yun, Yong-Seung) 한국신재생에너지학회 2007 한국신재생에너지학회 학술대회논문집 Vol.2007 No.06
본 연구에서는 액상폐기물의 가스화를 통하여 합성가스를 생산하는 공정기술에 관하여 고찰 하였다. 폐기물의 가스화공정기술은 공기, 산소등과 액상폐기물을 고온하에서 가스화반응시켜 폐기물중에 포함된 가연성성분은 CO, H₂가 주성분인 합성가스로 전환시키고, 폐기물내에 포함된 무기물은 용융시켜 slag의 형태로 배출시키는 기술이다. 폐기물투입장치, 가스화기 및 용융로, 슬랙배출장치, 합성가스 정제장치, 그리고 수처리장치등로 구성된 Bench급의 가스화용용시스템을 구성하고, 수분 16%, 발열량 4375kcal/kg의 액상폐기물을 가스화 실험한 결과 CO가 31{sim}35%, H₂가 28{sim}36% 포함된 합성가스를 얻을 수 있었고, 합성가스의 발열량은 1735{sim}2160kcal/kg로 나타났다. 또한 가스의 세정에 사용된 세정폐수의 분석과 무기물의 용융을 통하여 발생한 용용슬랙의 용출실험을 통해서 합성가스 생성과정에서의 이차오염 물질은 환경규제치 이하로 발생함을 확인할 수 있었다.
LNG 액화플랜트의 설계 및 운전을 위한 동적 공정시뮬레이터의 개발방안
김종환(Jong-Hwan Kim),주지선(Ji-Sun Ju),박광민(Kwang-Min Park),염충섭(Choong-Sub Yeom),김대규(Dae-Gyu Kim) 대한설비공학회 2009 대한설비공학회 학술발표대회논문집 Vol.2009 No.-
LNG liquefaction plant is system that consist of pretreatment process, NGL(Natural Gas Liquid) recovery process, liquefaction process and storage system. Advanced company developed dynamic simulator that can do monitoring and utilize in control system design and operation procedure. To be developed dynamic simulator achieves optimization of energy flow, material flow and process system. Dynamic simulator is used in optimization of control system, operation procedure in start-up/shut-down, stable management of plant through operator training and real time diagnostic. If prove believability through operating test-bed constructed by gas plant R&D center then can advance to the LNG plant market.
CFD 해석을 통한 4종의 건식 분류층 석탄가스화기 설계개념 비교
윤용승 ( Yong Seung Yun ),주지선 ( Ji Sun Ju ),이승종 ( Seung Jong Lee ) 한국공업화학회 2011 공업화학 Vol.22 No.5
석탄가스화기는 석탄가스화복합발전과 석탄간접액화 공정에서 고효율을 얻기 위한 중요한 설비 중 하나이다. 현재 여러 종류의 석탄가스화기가 성공적으로 사용되고 있지만, 간단하면서도 신뢰도를 높일 수 있는 다양한 설계 변경이 가능하다. 건식 분류층 가스화기 4종류의 형태를 제시하고 이들을 체류시간, 가스화기 출구 합성가스의 온도, 합성가스 조성을 중점으로 비교하였다. 설계개념이 적정한지를 우선 파악하고자 반응을 배제한(cold-flow) CFD 해석을 먼저 수행하였고, 실제 가스화기 조건을 반영한 화학반응이 고려된(hot-flow) 해석을 수행하여 비교하였다. 가스화기 설계에 CFD를 적용하는 데는 슬랙의 거동과 슬랙탭 설계 등 측면에서 제한적이기는 하지만, 다양한 설계개념 중에서 가능성이 높은 가스화기 형태의 범위를 좁히는 데 매우 유용하게 사용될 수 있다. Coal gasifier is a key component for achieving high efficiency in integrated gasification combined cycle and indirect coal liquefaction. Although there have been several successful coal gasifiers that were commercially proven, many different design configurations are still possible for a simple and reliable gasifier operation. Four different gasifier design concepts of dry-feeding were compared in terms of residence time, exit syngas temperature and syngas composition. First, cold-flow simulation was applied to pre-select the configuration concepts, and the hot-flow simulation including chemical reactions was performed to compare the concepts at more actual gasifier operating conditions. There are many limitations in applying CFD method in gasifier design, particularly in estimating slag behavior and slag-tap design. However, the CFD analysis proved to be useful in comparing the widely different gasifier design concepts as a pre-selection tool.