유체가 흐르고 있는 정상상태의 비등온 비단열 고정촉매층에서 내부와 장치기벽 여러 지점 온도를 측정하여 고정촉매층의 열전달계수 및 유효열전도도를 최적계수산출법으로 구하는 방법을 제시하였다. 열전달현상을 1차원 및 2차원 균일모델로 해석하고 1차원모델에서는 총괄열전달계수(h_t)를, 2차원모델에서는 유효열전도도(k_(er))와 내부벽면열전달계수(h_w)를 구하였다. 직경 4인치 반응기에서 내부의 온도분포가 200-300℃일 때 산출된 열전달계수들(h_t, k_(er), h_w)이 반응기를 가열하는 경우와 냉각시키는 경우에 각각 다르게 나타났다. 산출된 유효열전도도 k_(er)은 촉매층 내부에서의 대류효과를 포함한 수치이며 냉각 및 가열에 의한 대류현상이 유효열전도도에 미치는 영향에 대해 검토하였다. 산출된 계수들을 이용하여 계산된 빈응기내 온도분포는 실측치와 매우 잘 일치하였다. 본 연구에서 사용된 방법은 열전달계수 및 유효열전도도를 측정하기 위한 별도의 실험장치없이, 실세공장의 반응기에서 반응이 억제되는 조건으로 운전하면서 온도를 측정하여 이 값들을 산출할 수 있는 장점이 있다.

A method for determining heat transfer coefficients and the effective thermal conductivity in a nonisothermal and nonadiabatic fixed-bed reactor has been proposed. By using the temperatures experimentally measured at several points in the fixed-bed and the outside wall of the reactor, the overall heat transfer coefficient(h_t), the inside wall heat transfer coefficient(h_w), and the effective thermal conductivity(k_(er)) were calculated on the assumption that the system is pseudo-homogeneous. The system has been analyzed one-dimensionally for h_t and two-dimensionally for h_w & k_(er), respectively. The coefficients obtained in the temperature range of 200-300℃ for the reactor of 4" diameter were found to be different for heating or cooling. Nevertheless, the temperature distributions in the reactor simulated with the obtained coefficients were in a good accordance with the experimental observations. The effect of fluid convection in the fixed-bed according to heating or cooling on k_(er) was also discussed. The method proposed in this study can be very effectively used in determining the coefficients and predicting the temperature distribution in an industrial fixed-bed reactor without any additional system or instrument.