(1) 이론적으로는 수명은 무한대이겠으나 사용도중
i)물리적 오염 (분진에 의한 Pore의 막힘, 고비점 물질이 표면을 Coating하는 현상)
ii)화학적 오염 (결합력이 강한 물질이 충전물과 결합하여 재생조건에서도 재생되지 않는 현상
으로 오염되어 있어서 공정부하와 건조기 성능 그리고 품질 규격간의 관계가
이라면 아직 수명이 남아있겠지만 그렇지 않다면 그 건조기의 흡습제는 수명을 다한 것입니다. 여기서 언급하는 공정부하는 제거해야할 수분의 량이고 품질규격은 공정상 허용되는 수분의 양입니다. 건조기 성능은 시간당 제거되는 수분의 양이며 이를 기준으로 (1)식을 고쳐쓰면
[ (건조기 성능,kg/h) ] ≥ [(공정부하 - 품질규격) ] ........(1')
와 같이 나타낼 수 있으며 윗 부등호의 우변 [(공정부하 - 품질규격) ]은 "허용되는 최저 건조기 성능"이 됩니다. 건조기를 재생 했어도 건조기 성능이 이 최저 성능보다 낮다면 공정품질을 맞출 수 없을 것이므로 교체해야 할 것입니다 .
(2) 흡습제 성능의 경시변화
흡습제의 성능이 공정가스의 통과 유량에 아래의 예와 같은 수식으로 나타낼 수 있다면 수명은 간단히 예측가능할 것입니다.
흡습제 사용후 성능
E = Eo*(1 - a*N) .... 흡습 성능저하가 통과 유량에 비례하는 경우의 수식예 ........................(2a)
E = Eo*(1 - e^bN)..... 흡습 성능저하가 통과유량의 지수승으로 떨어지는 경우의 수식예..........(2b)
E = 흡습제 유효 흡착량, kg/m3
Eo= 흡습제 신품의 유효흡착량, kg/m3
N = 누적 Space Volume = (총 건조기 통과부피) / (건조기 부피), 단위없음
a, b = 촉매와 공정가스의 특성에 관계되는 상수, 단위없음
(3) 흡습제의 요구 성능
건조기 요구 성능 = Cycle Time 동안 제거해야 할 수분량 = 누적유량*(제거해야 할 부하)
=(Q*Θ )*(m-S)...................................................(4)
건조기 성능 = 흡착제 부피 * 유효흡습량
= V * E..............................................................(5)
Q = 공정유량, M3/h
m = 공정유체중 수분함량, kg/m3-Gas
S = 건조후 최대(공정표준) 수분함량, kg/m3-Gas
Θ = 건조기 (Service 혹은 재생) Cycle Time, h
V = 건조기(흡습제) 부피, m3
(N) = 누적 Space Volume = (총 건조기 통과부피) / (건조기 부피)
E = 흡습제 유효 Loading = 단위부피당 흡습-건도 싸이클간 흡습제의 수분 Loading, kg/m3
= (흡습후 수분함량 - 건조제 재생 후 수분함량)
= N의 함수 = Eo*{1-e^(bN)}...............(2) 가정한 수식임. Eo는 신품의 유효 Loading
흡습제의 수명이 다했을 때의 유효흡착량, Em으로 공정가스를 건조해도 공정품질에 영향을주지 않아야 하므로
(4)식과 (5)식의 E값을 Em값으로 대체한 값은 같아야 합니다. 즉
M = (Q*Θ )*(m-S) = V * Em...................................(6)
Em = 흡습제 최저 유효흡착량, kg/m3 = 공정상 흡습제 최소 요구 수분 Loadiing (Minimum Effective Moisture Loading)
M =건조기 가동 Cycle Θ시간동안 제거해야할 누적 수분량, kg
Em = (Q*Θ )*(m-S) / V ...........................................(7)
(4) 추정 수명 예측
위의 (2a) 혹은 (2b) 수식으로 나타내는 흡습제 성능의 저하 관계식과 수식 (7)로부터 흡습제의 수명이 예측이 가능합니다 . 만일 (2b)식으로 흡습제의 성능이 저하된다고 하면..
Eo*(1 - e^bN) = (Q*Θ )*(m-S) / V ...........................................(8)
