최소유동화속도(유동층)예비

최소유동화속도측정씄험
Theory
◎ 유동층
1) 유동층 기술
유동층이란 기체를 고르게 분사하는 분산판 위에서 기체에 의해서 매우 격렬한 혼합을 이루는 입자층을 일컫는다. 아래 그림에서왿� 같이 공기분산판 위에 놓인 입자층에 공 기를 주입하면 층하부왿� 층위 사이의 압력차가 생기며 공기량이 즉 유속이 증가할수록 압력차는 점점 커져 입자층의 층압과 같아질 때 까지 선형적으로 증가한다. 더욱 유속 을 증가시키면 압력차는 크게 증가하지 않으나 입자의 층팽창이 일어나며 호납이 왕성 해 지고 기포가 발생하며 점차 격렬한 유동특성을 나타내게 된다. 이후 더욱 유속을 증가시키면 층표면의 경계가 흐릿해지며 더욱 격렬한 혼합을 타나내는데 이를 난류층 이라 일컫는다. 이러한 난류유동화 하에서는 작은 입자는 비사하여 반응기 밖으로 유 출된다. 난류층에서는 빠른 유속에 의하여 기체의 체류시간이 짧아지기는 하지만 기체 고체간의 접촉과 입자 혼합효과가 더욱 우수하여 점착성 물질의 반응에 더욱 유리해지 며 다량의 기체가 통과하기 때문에 상대적으로 반응하는 고체입자의 양도 많아진다. 난류층으로부터 유속을 더욱 증가시키면 입자의 비산유출량이 증가하게 되고 이를 고 속유동층이라 부른다. 고속유동층은 점점 감소하게 된다. 순환유동층은 이러한 입자 비산과 재주입의 방식을 채택한 기술이다. 이 영역에서 연소로내 입자농도는 고체의 주입량과 초기 층의 무게에 따라 달라진다. 아래 그래에서 나타내는 것과 같이 이 영 역에서는 유속의 증가에 따라 층내 압력강하가 입자농도의 감소로 인하여 하강하는 경 향을 보이며 그 추이는 고체의 유량이 증가함에 따라 더욱 완만해진다. 유동층의 형성 에는 기체의 유속이 중요한 변수이다. 유속은 조업온도 및 압력에서 단면이 빈 공탑을 가상하여 정의되며 공탑유동화속도 혹은 유동화속도로 불리운다. 유속의 범위는 층내 고체의 압도분포에 의존되며 고체층의 최소유동화속도로부터 허용되는 입자비산량의 유속까지로 볼 수 있다. 위의 여러 형상의 유동층은 다음의 공통적인 특성을 갖는다.