게시판 > 질답게시판 > [급]flash drum 용럄 검토 방법

스테파노 Stefano

07-10-31 00:52

(1) Flash Drum..
일반적인 Flash Drum은 비점보다 높은 액체가 감압되면서 기상과 액상으로 분리되는 장치를 말합니다. 2성분 이상의 혼합물을 Flash Drum으로 분리하면 증류탑의 한개의 단에서 분리되는 효과와 같은 분리 효과를 가집니다.

여기서 증발되는 증기의 량은 액의 온도가 높을수록 많아집니다. Reboiler가 부착되어 있는 Flash Drum은 Reboiler에서 공급하는 열량(kcal/h)을 증발잠열(kcal/kg)로 나눈 값 만큼의 유량(kg/h)이 더 증발됩니다.

(2) Flash Drum의 용량
Flash Drum의 용량을 Flash Drum에 유입되는 유량으로 나타낼 수도 있지만
증발되는 양 만으로 나타내기도 합니다. 질문에서는 후자의 경우라고 봐야 할 것입니다.

(3) Flashing Vapor의 유량 계산
Flash Drum 계산은 도입되는 온도와 압력조건에서 Flash Drum의 압력조건으로 감압되었을 때 생성되는 액상의 유량과 기상의 유량을 계산하는 것을 말합니다. 이 계산은 물질수지와 에너지 수지로부터 계산됩니다. Reboiler를 가지고 있는 경우에는 그만큼 에너지를 더 공급하기 때문에 공급된 열량을 포함하는 열수지 계산이 됩니다.

(4) Reboiler가 없는 일반적인 경우 Flashing 계산

공급되는 유량 = 증기유량 + 액체유량, F = V + L...........(1)
공급 비엔탈피 = hf
증발증기의 비엔탈피 = hv
미 증발 액의 비엔탈피 = hl
증발잠열, (증기의 엔탈피-액체의 엔탈피), λ = hv-hl..............(2)

공급 총엔탈피 =증기 총엔탈피 + 액 총엔탈비, (hf*F)=(hv*V) + (hl*L).................(3)

위의 (1), (3)을 연립으로 풀면 V와 L을 구할 수 있습니다. 직접 수식으로 넣어 계산해 보도록 하세요

(5) Reboiler가 있는 경우
이 경우에는 (3)식 대신 (3)식의 좌변에 Reboiler에서 가하는 열량Q를 더해줘서 풀기만 합니다.

(hf)* F + Q =(hv*V) + (hl*L).................(3a)

이 경우에도 (1), (3a)를 연립으로 풀면 됩니다. 이것도 직접계산해 보도록 하세요.

(1) Flash Drum..
일반적인 Flash Drum은 비점보다 높은 액체가 감압되면서 기상과 액상으로 분리되는 장치를 말합니다.  2성분 이상의 혼합물을 Flash Drum으로 분리하면 증류탑의 한개의 단에서 분리되는 효과와 같은 분리 효과를 가집니다.

여기서 증발되는 증기의 량은 액의 온도가 높을수록 많아집니다.  Reboiler가 부착되어 있는 Flash Drum은 Reboiler에서 공급하는 열량(kcal/h)을 증발잠열(kcal/kg)로 나눈 값 만큼의 유량(kg/h)이 더 증발됩니다.

(2) Flash Drum의 용량
Flash Drum의 용량을 Flash Drum에 유입되는 유량으로 나타낼 수도 있지만
증발되는 양 만으로 나타내기도 합니다.  질문에서는 후자의 경우라고 봐야 할 것입니다.

(3) Flashing Vapor의 유량 계산 
Flash Drum 계산은 도입되는 온도와 압력조건에서 Flash Drum의 압력조건으로 감압되었을 때 생성되는 액상의 유량과 기상의 유량을 계산하는 것을 말합니다.   이 계산은 물질수지와 에너지 수지로부터 계산됩니다.  Reboiler를 가지고 있는 경우에는 그만큼 에너지를 더 공급하기 때문에 공급된 열량을 포함하는 열수지 계산이 됩니다.

(4) Reboiler가 없는 일반적인 경우 Flashing 계산

공급되는 유량 = 증기유량 + 액체유량,   F = V + L...........(1) 
공급 비엔탈피 = hf
증발증기의 비엔탈피 = hv
미 증발 액의 비엔탈피 = hl
증발잠열,  (증기의 엔탈피-액체의 엔탈피), λ = hv-hl..............(2)

공급 총엔탈피 =증기 총엔탈피 + 액 총엔탈비,  (hf*F)=(hv*V) + (hl*L).................(3)

위의 (1), (3)을 연립으로 풀면   V와 L을 구할 수 있습니다.  직접 수식으로 넣어 계산해 보도록 하세요

(5) Reboiler가 있는 경우
이 경우에는 (3)식 대신 (3)식의 좌변에 Reboiler에서 가하는 열량Q를 더해줘서 풀기만 합니다.                    
                                                                                
 (hf)* F + Q =(hv*V) + (hl*L).................(3a)

이 경우에도 (1), (3a)를 연립으로 풀면 됩니다.   이것도 직접계산해 보도록 하세요.

스테파노 Stefano

07-10-31 13:34

(풀이)
F = V+ L.................................(1)
hf *F + Q = hv*V + hl*L..............(3a)

F, hf, Q, hl, hv는 값을 알고 있는 상수이고 변수는 V, L이기 때문에 위의 두개의 식에서 이들을 구할 수 있습니다.

(1)--> L= F-V
hf*F + Q = hv*V+hl*(F-V) = hl*F + (hv-hl)*V,
(hv-hl) = λ =그 성분의 증기가 그온도, 압력에서의 증발잠열이므로
(hf-hl)F+Q = λ * V

따라서
V = { (hf-hl)*F+Q } / λ....................(4)
L = F-V = F - { (hf-hl)*F+Q } / λ.....(5)

Reboiler Duty가 없는 경우에는 (4), (5) 식에 Q=0를 대입하면 V, L을 계산할 수 있습니다.