게시판 > 질답게시판 > Vertical Type Reboiler의 Vaporization(Vaporizing)이 20%가 기준이 되는 이유가 무엇일까요?

톰리틀 bhs525

21-12-10 21:10

Rudwig Applied Process Design for Chemical and Petrochemical Plants라는 도서가 도움이 됩니다.
관련 문헌 P203에 다음과 같은 언급이 있습니다.
번역하여 언급해 드리면, "핵산염의 기화율은 보통 유기물질의 경우 단위 통과당 15~40%(그러나 2~10%까지 낮을 수 있다)이며, 많은 일반적인 조건에서 평균 25~28%이다. 수용액은 5%에서 25%에서 30%까지 다양합니다." 이것을 통해 생각해 볼 때, 꼭 20%가 기준이 되지 않습니다. 저의 경우에도 Vaporization 6wt%로 Reboiler를 설계하고 있습니다. 그러나 Vaporization되는 비율에 따라 밀도차이가 다를 수 있고 밀도차이에 의한 자연대류로 Liquid가 순환하니까, 관련된 세부사항은 선임분께 정확한 이유를 묻는게 좋을 것 같습니다. 저희는 그쪽 System을 모르니까요.

애기화공 luksull

21-12-13 11:24

우선 답변에 감사드립니다 톰리틀님! 답변해주신 내용중에 추가질문이 있어 글남깁니다!
Vaporization되는 비율에 따라 밀도차이가 생기고 그 차이로 인해 자연대류로 Liquid가 순환한다고 하셨습니다.
저의 짧은 지식으로는 Liquid가 일부 기화된다하더라도 특정온도, 압력 조건하에서 밀도는 고유특성??이라고 봐도 무방하지 않나 생각이 되서요... 기화하는걸로 Liquid의 밀도가 자연대류될만큼 차이가 발생할까요..?

Reboiler를 설계하고 계시다해서 전문분야이신거 같아 추가 질의 드립니다! 제가 잘 몰라서 그러는데요.
저는 Column Bottom의 Process(Liquid)가 Vertical Reboiler Tube side 내로 공급?? 되는 원리?? 동력??(정확히 어떤 표현이 옳을지 모르겠습니다..아신다면 피드백 부탁드리겠습니다..)은 Reboiler내 Liquid가 기화되면서 상부에 압이차고 그 압이 다시 Column으로 유입되면서 압이 빠지는 만큼 Column Bottom의 Liquid Level과 압력이 맞게끔 유동되며 Reboiler로 Liquid가 자연대류 된다고 생각했는데 이 원리가 아니라 기화에 따른 Liquid의 밀도차이가 발생해서 순환하는 건가요??
더하여 열교환기 설계시 기화율을 결정하는 요인(Ex. 차압)은 어떤것들이 있을지 여쭤봐도 될까요??
저의 부족한 소견으로 질의 내용 정리가 부족합니다..이점 죄송스럽고 답변에 미리 감사드립니다

톰리틀 bhs525

21-12-13 22:43

저 역시 Reboiler 설계를 시작한지 얼마 되지 않아 부족한 점이 많습니다. 서로 공유하면 좋을 것 같네요 ^^
이 글 아래에 Driving Force 관련된 내용이 있습니다. 그 글을 읽어보는게 좋을 것 같습니다. 관련 식이 밀도와 관련해서 설명되어 있음을 참고 바랍니다. 결국 자연대류의 원리는 밀도차이니까요. 또한 관련 식에 Liquid Level도 고려되므로 Density와 Level 둘다 영향을 준다고 볼 수 있겠죠.
기화율을 결정하는 요인은 Solvent의 Physical Property가 영향을 줄 것 같아요. 저의 경우에는 CO2 포집설비에 대해
Aspen Plus로 Modeling을 하면, Reboiler 쪽에서 6wt% 정도의 기화가 발생해서 그 값을 기준으로 설계하고 있습니다.

스테파노 Stefano

21-12-11 01:14

Vaporization Rate는 5~35% 정도라지만 흔히 10% 전후가 석유화학 공장에 적용되고 있습니다. 20%라고 반드시 정해진 것은 아닙니다만 이 값은 비교적 높은 값에 해당합니다. 기화율이 높으면 차압이 많이 걸리고 Film Boiling 경향이 늘어나며, Fouling 경향이 높아집니다.

Once-thru Reboiler의 경우 5% 정도 낮게 설계하기도 하고 점도가 높고 Fouling이 심한 경우 Forced Circulation 적용하면서 5% 보다 더 낮은값을 취하여 설계하기도 하는데 결국 이전 공장의 설계및 운전경험에 의해 결정된다고 봐야 합니다.

애기화공 luksull

21-12-13 08:46

답변 감사드립니다!! 한번 여쭤보겠습니다!