균일한 입자 크기 분포를 확보하는 것은 백색 안료 제조의 침전 공정에서 중요한 역할을 한다. 본 연구는 TiO2 침전 과정에서 균일한 입자 분포를 달성하는 데 따르는 문제를 효과적으로 해결하기 위해, 다상 전산유체역학(CFD) 시뮬레이션과 실험 연구를 결합한 포괄적 조사를 제시한다. 본 연구의 목적은 TIOSO₄ 용액의 혼합 과정, 기체 상으로서의 증기, 그리고 고체 종자 입자를 포함하는 3상 CFD 시뮬레이션을 개선하는 것이었다. CFD를 통해 종자 입자의 궤적을 분석함으로써, 혼합 공정 내에서 종자 입자를 주입하기 위한 최적의 주입 위치를 결정하였다. 이어서, CFD 시뮬레이션에서 얻은 통찰을 바탕으로 실험실 규모 시험 및 실제 현장 시험을 수행하였다. 서로 다른 두 가지 종자 유입구의 입자 크기 분포를 투과전자현미경(Transmission Electron Microscopy, TEM)과 주사전자현미경(Scanning Electron Microscope, SEM)을 사용하여 분석하고 비교하였다. 본 연구 결과는 개발된 다상 CFD 시뮬레이션이 아나타제(anatase) 이산화티타늄 입자 생산을 위한 침전 공정을 효과적으로 향상시킬 수 있음을 보여준다. 또한, 개발된 다상 CFD 솔버를 사용하여 침전 공정에 실제로 관여하는 물리 현상을 규명함으로써 공정 자체에 대한 더 나은 이해로 이어졌다. 더 나아가, 균일한 입자 크기를 갖는 TiO2 입자는 침전 공정 이후의 세정 및 표백 공정에 긍정적인 영향을 미쳐 연간 결함 생성율을 유의하게 감소시키는 것으로 나타났다.

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