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<dcvalue element="contributor" qualifier="author">HeWonLee</dcvalue>
<dcvalue element="contributor" qualifier="author">Lee,&#x20;Ung</dcvalue>
<dcvalue element="contributor" qualifier="author">Na,&#x20;Jong&#x20;geol</dcvalue>
<dcvalue element="contributor" qualifier="author">Kim,&#x20;Hong&#x20;Gon</dcvalue>
<dcvalue element="date" qualifier="accessioned">2024-01-12T04:38:28Z</dcvalue>
<dcvalue element="date" qualifier="available">2024-01-12T04:38:28Z</dcvalue>
<dcvalue element="date" qualifier="created">2021-09-29</dcvalue>
<dcvalue element="date" qualifier="issued">2019-11-12</dcvalue>
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<dcvalue element="identifier" qualifier="uri">https:&#x2F;&#x2F;pubs.kist.re.kr&#x2F;handle&#x2F;201004&#x2F;78300</dcvalue>
<dcvalue element="description" qualifier="abstract">Although&#x20;the&#x20;direct&#x20;methanol&#x20;synthesis&#x20;using&#x20;CO2&#x20;hydrogenations&#x20;has&#x20;been&#x20;recognized&#x20;a&#x20;promising&#x20;option&#x20;for&#x20;both&#x20;hydrogen&#x20;storage&#x20;and&#x20;CO2&#x20;utilization,&#x20;the&#x20;hydrogen&#x20;cost&#x20;and&#x20;extreme&#x20;operating&#x20;conditions&#x20;of&#x20;the&#x20;direct&#x20;CO2&#x20;conversion&#x20;has&#x20;been&#x20;pointed&#x20;out&#x20;as&#x20;an&#x20;obstacle&#x20;for&#x20;the&#x20;commercialization.&#x20;In&#x20;this&#x20;study,&#x20;we&#x20;firstly&#x20;propose&#x20;an&#x20;innovative&#x20;reactor&#x20;design&#x20;of&#x20;direct&#x20;conversion&#x20;of&#x20;CO2&#x20;to&#x20;methanol.&#x20;The&#x20;proposed&#x20;reactor&#x20;consists&#x20;of&#x20;multi-stages&#x20;where&#x20;each&#x20;stage&#x20;has&#x20;unique&#x20;characteristic&#x20;space&#x20;velocity,&#x20;temperature,&#x20;feed&#x20;stream&#x20;composition,&#x20;and&#x20;the&#x20;amount&#x20;of&#x20;catalyst.&#x20;A&#x20;multi-scale&#x20;model&#x20;which&#x20;can&#x20;determine&#x20;the&#x20;number&#x20;of&#x20;stages,&#x20;geometry,&#x20;operating&#x20;condition,&#x20;and&#x20;economic&#x20;potential&#x20;of&#x20;the&#x20;reactor&#x20;is&#x20;also&#x20;developed.&#x20;The&#x20;multi-scale&#x20;model&#x20;simultaneously&#x20;calculates&#x20;computational&#x20;fluid&#x20;dynamics&#x20;(CFD)&#x20;and&#x20;a&#x20;process&#x20;simulator&#x20;in&#x20;order&#x20;to&#x20;integrated&#x20;continuum&#x20;level&#x20;information&#x20;(i.e.,&#x20;the&#x20;reaction&#x20;kinetics,&#x20;heat&#x20;and&#x20;mass&#x20;transfer&#x20;inside&#x20;the&#x20;reaction)&#x20;with&#x20;process&#x20;level&#x20;information&#x20;such&#x20;as&#x20;number&#x20;of&#x20;stages,&#x20;operating&#x20;condition,&#x20;and&#x20;economic&#x20;potential.&#x20;we&#x20;developed&#x20;the&#x20;multi-scale&#x20;model&#x20;to&#x20;understand&#x20;the&#x20;reaction&#x20;kinetics,&#x20;heat&#x20;and&#x20;mass&#x20;transfer&#x20;inside&#x20;the&#x20;reaction&#x20;via&#x20;CFD&#x20;and&#x20;integrate&#x20;the&#x20;reactor&#x20;information&#x20;to&#x20;techno-economic&#x20;analysis&#x20;via&#x20;process&#x20;simulation.&#x20;The&#x20;rigorous&#x20;temperature&#x20;profiles&#x20;inside&#x20;of&#x20;the&#x20;reactor&#x20;of&#x20;each&#x20;tube&#x20;was&#x20;calculated&#x20;by&#x20;the&#x20;shell&#x20;and&#x20;tube&#x20;type&#x20;multi-tubular&#x20;packed&#x20;bed&#x20;reactor&#x20;CFD&#x20;model.&#x20;These&#x20;profiles&#x20;were&#x20;mapped&#x20;to&#x20;discretized&#x20;Aspen&#x20;Plus&#x20;packed&#x20;bed&#x20;reactor&#x20;model.&#x20;After&#x20;calculating&#x20;the&#x20;CFD&#x20;model&#x20;iteratively&#x20;using&#x20;the&#x20;heat&#x20;of&#x20;reaction&#x20;from&#x20;Aspen&#x20;Plus&#x20;model,&#x20;converged&#x20;multi-scale&#x20;model&#x20;information&#x20;can&#x20;be&#x20;obtained.&#x20;The&#x20;optimum&#x20;multi-stage&#x20;reactor&#x20;shows&#x20;better&#x20;methanol&#x20;yield&#x20;than&#x20;conventional&#x20;isothermal&#x20;reactor&#x20;and&#x20;also&#x20;decrease&#x20;total&#x20;mole&#x20;flow&#x20;rate&#x20;of&#x20;entire&#x20;process.&#x20;Also,&#x20;the&#x20;optimized&#x20;reactor&#x20;design&#x20;has&#x20;improved&#x20;equipment&#x20;and&#x20;operating&#x20;cost&#x20;thus&#x20;the&#x20;proposed&#x20;design&#x20;can&#x20;be&#x20;easily&#x20;adopted&#x20;for&#x20;the&#x20;real&#x20;industrial&#x20;application.</dcvalue>
<dcvalue element="language" qualifier="none">English</dcvalue>
<dcvalue element="publisher" qualifier="none">AiChE</dcvalue>
<dcvalue element="title" qualifier="none">Simultaneous&#x20;Optimization&#x20;of&#x20;Rigorous&#x20;Reactor&#x20;Design&#x20;and&#x20;Process&#x20;Synthesis:&#x20;Application&#x20;to&#x20;Direct&#x20;CO2&#x20;Conversion&#x20;of&#x20;Methanol</dcvalue>
<dcvalue element="type" qualifier="none">Conference</dcvalue>
<dcvalue element="description" qualifier="journalClass">1</dcvalue>
<dcvalue element="identifier" qualifier="bibliographicCitation">2019&#x20;AiChE&#x20;Annual&#x20;Meeting</dcvalue>
<dcvalue element="citation" qualifier="title">2019&#x20;AiChE&#x20;Annual&#x20;Meeting</dcvalue>
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<dcvalue element="citation" qualifier="conferencePlace">Orlando</dcvalue>
<dcvalue element="citation" qualifier="conferenceDate">2019-11-10</dcvalue>
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