Stefano Stefano   39-08-02 00:00 (1) Reflux는 Overhead Condenser에서 응축된 Distillate를 일부분을 Column의 상부로 다시 넣어 주는 것(이를 환류라고함)인데 이렇게 하는 이유는 탑의 상부로 올라오는 증기중에 포함된 고비점물질이 응축되고 대신 넣어준 액중의 저비점 물질이 증발되어 다시 탑의 상부 증기로 배출되어 응축기에 들어가도록 함으로써 Distillate의 저비점 순도를 높이기 위한  목적으로 하고 있습니다.  이 Reflux의 온도는 대체로 탑상부 제품의 기액평형 온도로 유지됩니다. 여기서 Reflux Ratio(RR)라고 하면 보통 Distillate로 생산되는 유량에 대한 Reflux 되는 유량의 비를 말합니다. (이때의 Reflux의 온도는 평형온도로 간주됩니다.) 증류제품의 순도가 떨어지면 이 값을 늘여주고 반대의 경우 줄여 운전합니다.  이 값을 늘이면 Reboiler에서도 증발되는 양을 늘여주어야 하기 때문에 에너지 소비가 늘어나기 때문에 마냥 늘일 수는 없고 원하는 순도를 얻기 위한 정도의 RR이면 됩니다.  (2) 그러나 같은 RR값으로 운전되더라도 환류되는 액의 온도가 평형온도보다도 낮아지면(이를 Sub-cooled 상태라고 합니다.) 실제로 투입한 환류량보다도 많은 유량을 투입한 것과 같은 효과가 나타나게 되는데 이는 실제로 투입된 유량과는 다른 "가상적" 환류량이 되며 이를 Internal Reflux(IR)라고 합니다.  Subcooling을 많이 하여 환류해도 Reboiler의 Duty가 늘어나는 것은 마찬가지입니다. (IR)=(실제Reflux)+(Subcooling 효과에 의한 "가상의" 증가유량) Fint = Fext + △Fint ----(1) 질문에서의 경우 Sub-cooled 액의 온도와 실제 Reflux 유량으로부터 Reflux효과를 나타내는 유량으로 환산하는 방법을 제시하고 있습니다. Internal Reflux 효과를 나타내는 (가사의)환류증가량은 Subcooled 되어 환류할때의 액체의 현열부하를 응축(증발)되는 증기유량으로 환산한 값입니다. 맨 윗 수식은 다음을 의미하고 있습니다.   (실제 환류량, Fext)*(비열)*(Subcooling 정도, 온도차)=(응축(증발)잠열,△Hvap)*("가상의"환류증가량,△Fint)---(2) 이 수식을 (1)수식에 대입하면 인용한 수식이 나오게 됩니다. (3) 질문에서 어느 위치에서의 조건인가를 문의하셨는데 이는 탑의 상부에서의 조건을 말합니다.  따라서△Hvap는 Distillate의 증발잠열(이는 응축잠열과 같고 부호만 다릅니다.) (4) 마지막 질문으로 실제 공장에서 쓰임에 대해문의 하셨는데 실제로 운전되는 응축기가 Flooded Type으로 운전되거나 Subcooling Condenser를 둔 경우 Reflux Temperature가 순도에 민감하게 반응하는 경우가 아니면 그리 많지 않습니다.  그러나 날로 에너지 비용이 심각해지면 불필요한 Reflux증가를 방지하기 위해 더욱 정교한 공정제어가 필요할 것으로 보면 적용분야가 늘어나게 될 것으로 봅니다.    (1) Reflux는 Overhead Condenser에서 응축된 Distillate를 일부분을 Column의 상부로 다시 넣어 주는 것(이를 환류라고함)인데 이렇게 하는 이유는 탑의 상부로 올라오는 증기중에 포함된 고비점물질이 응축되고 대신 넣어준 액중의 저비점 물질이 증발되어 다시 탑의 상부 증기로 배출되어 응축기에 들어가도록 함으로써 Distillate의 저비점 순도를 높이기 위한 목적으로 하고 있습니다. 이 Reflux의 온도는 대체로 탑상부 제품의 기액평형 온도로 유지됩니다. 여기서 Reflux Ratio(RR)라고 하면 보통 Distillate로 생산되는 유량에 대한 Reflux 되는 유량의 비를 말합니다. (이때의 Reflux의 온도는 평형온도로 간주됩니다.) 증류제품의 순도가 떨어지면 이 값을 늘여주고 반대의 경우 줄여 운전합니다. 이 값을 늘이면 Reboiler에서도 증발되는 양을 늘여주어야 하기 때문에 에너지 소비가 늘어나기 때문에 마냥 늘일 수는 없고 원하는 순도를 얻기 위한 정도의 RR이면 됩니다. (2) 그러나 같은 RR값으로 운전되더라도 환류되는 액의 온도가 평형온도보다도 낮아지면(이를 Sub-cooled 상태라고 합니다.) 실제로 투입한 환류량보다도 많은 유량을 투입한 것과 같은 효과가 나타나게 되는데 이는 실제로 투입된 유량과는 다른 "가상적" 환류량이 되며 이를 Internal Reflux(IR)라고 합니다. Subcooling을 많이 하여 환류해도 Reboiler의 Duty가 늘어나는 것은 마찬가지입니다. (IR)=(실제Reflux)+(Subcooling 효과에 의한 "가상의" 증가유량) Fint = Fext + △Fint ----(1) 질문에서의 경우 Sub-cooled 액의 온도와 실제 Reflux 유량으로부터 Reflux효과를 나타내는 유량으로 환산하는 방법을 제시하고 있습니다. Internal Reflux 효과를 나타내는 (가사의)환류증가량은 Subcooled 되어 환류할때의 액체의 현열부하를 응축(증발)되는 증기유량으로 환산한 값입니다. 맨 윗 수식은 다음을 의미하고 있습니다. (실제 환류량, Fext)*(비열)*(Subcooling 정도, 온도차)=(응축(증발)잠열,△Hvap)*("가상의"환류증가량,△Fint)---(2) 이 수식을 (1)수식에 대입하면 인용한 수식이 나오게 됩니다. (3) 질문에서 어느 위치에서의 조건인가를 문의하셨는데 이는 탑의 상부에서의 조건을 말합니다. 따라서△Hvap는 Distillate의 증발잠열(이는 응축잠열과 같고 부호만 다릅니다.) (4) 마지막 질문으로 실제 공장에서 쓰임에 대해문의 하셨는데 실제로 운전되는 응축기가 Flooded Type으로 운전되거나 Subcooling Condenser를 둔 경우 Reflux Temperature가 순도에 민감하게 반응하는 경우가 아니면 그리 많지 않습니다. 그러나 날로 에너지 비용이 심각해지면 불필요한 Reflux증가를 방지하기 위해 더욱 정교한 공정제어가 필요할 것으로 보면 적용분야가 늘어나게 될 것으로 봅니다.