과립 적체현상을 해결하기위한 유동층장비 전산유동해석 (CFD Analysis for Fluidized Bed Equipment to Solve the Problem of Granulation Congestion)

서지정보

· 발행기관 : 한국산학기술학회
· 수록지 정보 : 한국산학기술학회논문지 / 24권 / 1호 / 385 ~ 392페이지
· 저자명 : 정남균, 진홍종

초록

유동층 반응기에 의하여 과립화된 입자는 분말원료보다 선호되기 때문에, 화장품 및 바이오 산업에서는 과립형성에 유동층 반응기를 자주 이용하고 있다. 그러나, 유동층 반응기는 미립자를 장비 내부에서 유동시키는 과정 중 하부벽면에 입자들이 유동화되지 못한 체 적체되는 현상이 발생하여, 작업자가 장비에 외부에서 충격을 주어 벽면에서 떨어뜨리는 과정을 반복하게 되는데, 이러한 과립물의 적체현상은 제품의 품질 및 생산수율에 큰 영향을 미친다. 본 연구에서는 전산유동해석을 이용하여 유동층 장비에 대한 유동 및 입자거동을 예측하고, 유동층 장비의 내부 형상변화가 벽면에서의 과립 적체현상에 미치는 영향을 연구하였다. 유동층 반응기의 하부 벽면에서의 유동의 흐름이 원활하지 않은 것으로 나타났고, 입자들의 움직임 또한 크지 않아 적체될 확률이 클 것으로 예상되었다. 유동정체 영역을 감소시키기 위해용기의 형상을 유선형으로 바꾼 결과 과립의 적체량을 기존 적체량 대비 41%정도로 감소시킬 수 있음을 알 수 있었다.

영어초록

The fluidized bed reactor is used frequently in the cosmetics and bio-industries for granulation because granulation by a fluidized bed reactor is preferred over raw powder materials. In the fluidized bed reactor, however, particles are not fluidized on the lower wall during the process. Workers repeatedly impact the equipment from the outside and drop it from the wall, which greatly affects the product quality and yield. In this study, the flow and particle behavior in fluidized bed equipment were predicted using computational fluid dynamics, and the effect of the internal shape of fluidized bed equipment on the granule congestion phenomenon on the wall was studied. The flow stagnated on the lower wall of the fluidized bed reactor, and the movement of particles was not large, so it was expected that the possibility of congestion would be high. The accumulated quantity on the wall could be reduced to 41% of that for the previous shape by changing the shape of the container to reduce the flow stagnation area.

참고자료

· 없음