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HWAHAK KONGHAK,
Vol.40, No.5, 640-645, 2002
삼상 순환 유동층 생물반응기에서 열전달 계수
Heat Transfer Coefficient in a Three-Phase Circulating Fluidized-Bed Bioreactor
직경이 0.102 m이고 높이가 1.0 m인 기체-액체 순환 및 삼상 순환유동층 생물반응기의 상승관에서 열전달 특성을 고찰하였다. 기체 및 액체의 유속 그리고 생물막 담체의 체류량이 상승관 내부의 수직 열원과 반응기 사이의 열전달 계수에 미치는 영향을 결정하였다. 기체-액체 순환 반응기에서 열전달 계수는 기체의 유속이 증가함에 따라 증가하였으나 액체 유속의 증가에 따라서는 약간 증가하였다. 삼상 순환유동층 생물반응기에서 열전달 계수는 기체의 유속과 유동 생물막 매체의 체류량이 증가함에 따라 증가하였으나 액체의 유속이 증가함에 따라서는 약간 증가하였다. 본 연구의 실험 범위에서 이들 열전달 계수는 실험 조작 변수의 상관식으로 잘 나타낼 수 있었다.
Heat transfer characteristics have been investigated in the riser of gas-liquid circulation and three-phase circulating fluidized-bed bioreactors whose diameter and height are 0.102 m and 1.0 m, respectively. Effects of gas and liquid velocities and holdup of fluidized biofilm media on the heat transfer coefficient between the immersed vertical heater and the bed have been determined. The heat transfer coefficient in the gas-liquid circulation reactor increases with increasing gas velocity, but increases only slightly with increasing liquid velocity. The h(heat transfer coefficient) value in the three-phase circulating fluidized-bed bioreactor also increases with increasing gas velocity or holdup of fluidized biofilm media, but it increases only slightly with liquid velocity. The value of heat transfer coefficient has been well correlated in terms of operating variables.
[References]
  1. Yu JA, Ji M, Yue PL, J. Chem. Technol. Biotechnol., 74(7), 619, 1999
  2. Chang HT, Rittmann BE, Amar D, Heim R, Ehlinger O, Lesty Y, Biotechnol. Bioeng., 38, 499, 1991
  3. Kang Y, Fan LT, Min BT, Kim SD, Biotechnol. Bioeng., 37, 580, 1991
  4. Converti A, Borghi MD, Ferraiolo G, Can. J. Chem. Eng., 52, 1321, 1993
  5. Yu H, Rittman B, Water Res., 31, 2604, 1997
  6. Liang W, Wu Q, Yu Z, Jin Y, Wang Z, Can. J. Chem. Eng., 73(5), 656, 1995
  7. Yang WG, Wang JF, Zhou LM, Jin Y, Chem. Eng. Sci., 54(22), 5523, 1999
  8. Hamoudi S, Belkacemi K, Sayari A, Larachi F, Chem. Eng. Sci., 56(4), 1275, 2001
  9. Cho YJ, Song PS, Kim SH, Kang Y, Kim SD, J. Chem. Eng. Jpn., 34(2), 254, 2001
  10. Kang Y, Song PS, Woo KJ, Jeong YY, Kim SD, HWAHAK KONGHAK, 35(6), 819, 1997
  11. Kang Y, Fan LT, Kim SD, AIChE J., 37, 1101, 1991
  12. Kim SD, Kang Y, Chem. Eng. Sci., 52(21-22), 3639, 1997
  13. Cho YJ, Park HY, Kim SW, Kang Y, Kim SD, Ind. Eng. Chem. Res., in press, 2002
  14. Park HY, Kim SW, Cho YJ, Kang Y, Kim SD, HWAHAK KONGHAK, 39(5), 619, 2001
  15. Kim SD, Kang Y, Mixed Flow Hydrodynamics, Advances in Engineering Fluid Mechanics, Gulf Pub. Co., New York, U.S.A., 1996