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판틀형 투과증발 막모듈내에서 feed 온도 분포 예측을 위한 모델링 KCI 등재

Modeling of Pervaporation Process: Prediction of Feed Temperature Distribution in A Frame and Plate Type of Membrane Module

  • 언어KOR
  • URLhttps://db.koreascholar.com/Article/Detail/244228
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멤브레인 (Membrane Journal)
한국막학회 (The Membrane Society Of Korea)
초록

평판형 모듈 설계의 최적화를 목적으로 feed 흐름 조건에 따른 feed 온도 및 유속분포를 예측할 수 있는 모델식을 확립하였고 모델 모사를 통해 흐름 조건들이 온도 분포에 끼치는 영향들을 조사하였다. 모델내의 유체의 Re 크기가 커지면 채널 두께방향으로의 유속 구배가 커질 뿐 아니라 투과물 증발을 위한 에너지원인 feed 흐름 속도가 커져 물질 및 열흐름이 증가하여 투과물 증발로 인한 feed 온도 강하가 증어든다. 반면에 채널 간격이 작아지면 feed 흐름량이 상대적으로 작아져 급격한 온도 강하를 야기시킨다. Re 크기에 따른 feed 온도 변화는 실험결과와 일치함이 관찰되었다.

For the purpose of the optimal design of a frame and plate type of pervaporation module, model equations which can predict the effects of feed flow condition on the temperature distribution of the feed developed in the module were established and the temperature distribution with feed flow condition was investigated through the model ssimulation. With increasing the Reynolds number of feed flow in the module, the flow velocity gradient in the channel height-direction as well as the volume rate of feed which acts as energy source for the evaporation of perrneants on the permeate-side surface of a membrane increased to such an extent that both mass and heat flux in the channel height direction could increase and the temperature drop of feed due to the evaporation of the permeant could be reduced correspondingly. A decrease in channel height caused the temperature drop of feed because of decreasing feed flow in the module. It was observed that the simulation result on the effect of Re on the temperature distribution of feed in the module has an agreement with experiment.

저자
  • 윤석원(한남대학교 화학공학과) | Seok-Won Yoon
  • 하백현(한양대학교 화학공학과) | Baik-Hyon Ha
  • 배성렬(한양대학교 화학공학과) | Seong-Youl Bae
  • 임지원(한남대학교 화학공학과) | Ji-Won Rhim
  • 염충균(한국화학연구소 고분자소재부 분리소재연구실) | Choong-Kyun Yeom
  • 원장묵(한양대학교 화학공학과) | Jang-Mook Won