탄소재의 떠다니는 입자는 산업적으로 유용한 재사용 가치를 갖고 있으며, 떠다니는 입자의 습식 분리의 기존 방법은 순수 용매의 소비량이 많아 비용이 높다. 본 논문에서는 숫자식 시뮬레이션으로 떠다니는 입자들을 부풀리게 하는 방법으로 회전분리기 아래로 탄소가스 혼합물을 주입하고 상단에 보충공기를 주입하여 소용돌이 흐름을 형성하고 이렇게 입자를 부풀리도록 하는 방법이 제안되었다. 아일러-라그랑주 모델을 이용한 이 방법을 수치 시뮬레이션하여 유용성을 검증했고, 핵높이, 회전분리기 밑으로의 탄소가스 혼합물 주입속도 및 상층에의 보충공기 주입속도가 부풀림효과에 미치는 영향을 연구했다. 이 방법은 핵 높이가 3000mm, 상층 보충공기 주입속도가 3.0 m/s, 회전분리기 밑으로의 탄소가스 혼합물 주입속도가 7.5 m/s인 경우 부풀린 입자의 질량 분율을 45% 증가시킬 수 있음을 확인했다. 이 방법은 습식 분리 전 부풀린 입자의 질량 분율을 증가시키고, 습식 분리 비용을 줄이는 데 중요한 효과를 가지고 있다.

탄소재; 떠다니는 입자; 사전 분리; 회전분리기; 부풀림 장치; 수치 시뮬레이션