Multiphasic CFD-guided suppression of pre-hydrolysis in indirect heating hydrolysis for TiO2 particle size control
연구 내용
간접 가열 수화 시스템을 설계하고 multiphase CFD로 pre-hydrolysis를 억제하여 anatase TiO2의 균일 입자 형성을 달성하는 연구
TiO2 제조에서 수화 공정의 pre-hydrolysis는 입도 균일성을 저해하며 이후 세정·환원·표백 공정의 품질 편차로 연결될 수 있습니다. 본 연구는 간접 가열 방식의 장치 구성을 제안하고, multiphase Computational Fluid Dynamics를 통해 수화 과정 내 유동·상호작용을 해석합니다. CFD 기반 최적 형상 설계를 적용한 뒤 침강 거동을 평가하고, TEM·SEM·Microtrac로 입도 분포와 균일성을 검증합니다. 이를 통해 공정 설계 단계에서 품질 변수의 원인을 기계적으로 해석하는 데 차별성이 있습니다.
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연구 흐름
초기에는 수화 단계에서 발생하는 pre-hydrolysis가 입도 형성에 미치는 영향을 공정 유동 관점에서 규명하는 데 집중하였습니다. 이후 간접 가열 시스템을 설계하여 열 전달 및 유동 조건을 조절하고, multiphase CFD 시뮬레이션으로 장치 설계안을 도출하였습니다. 최적 설계를 실제 현장에 적용한 뒤 침강값 시험과 입자 관찰 기반 분석으로 성능을 확인하며, 공정 개선 효과를 실증하는 연구 흐름을 수행하였습니다.
활용 가능성
활용 가능성은 알앤디써클 특화 AI 에이전트가 생성한 내용으로, 실제 연구 가능 여부는 연구실과의 논의가 필요합니다.
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구분
제목
Suppressing pre-hydrolysis in TiO2 manufacturing: Design optimization of an indirect heating hydrolysis system