게시판 > 질답게시판 > 직탈설비에서 스팀의 종류

스테파노 Stefano

10-01-28 21:29

(0) Polymer가 Solvent에 용해되어 있고 이중 Solvent만을 가열에 의해 제거하지 않고 굳이 Steam을 사용하려는 이유를 먼저 점검해 볼 필요가 있습니다. Steam을 사용하지 않고 Solvent를 증발시키고 난 상태가 Polymer Melt인지 Polymer Powder인지 궁금합니다.

(1) 만일 Solvent가 Water와 공비혼합물을 만드는 경우라고 한다면 Saturated Steam을 사용하는 편이 에너지 효율면에서 유리할 것입니다. 왜냐하면 Solvent를 가열하면서 응축된 물이 Solvent와 함께 (Solvent 혹은 물의 비점보다 낮은)공비점 온도에서 공비혼합물로 증발될 수 있기 때문입니다.

(2) 만일 공비혼합물을 만들지 않는 경우라고 하면 Saturated Steam을 사용하는 것 보다 Superheated Steam을 사용하는 편이 Solvent를 제거하는데 유리할 것입니다.

(3) 그러나 어느 경우든지 Solvent를 제거한 후 Polymer가 Steam의 포화온도에서 용융되지 않고 고체상태라고 한다면 Polymer에 잔류하는 Solvent의 제거는 아주 어려울 것입니다. 이럴 경우라면 Polymer를 용융온도까지 가열하고 진공상태에서 Thin-Film Evaporator와 같은 장치를 사용해야만 합니다.

Solvent Stripping 공정운전조건(온도, 압력, 혼합물 및 건조후 Polymer 상태 등)과 다음 공정에 대해 보다 자세하게 설명해 주세요

엽이 yupsco

10-01-29 11:26

질문이 좀 엉성한것 같습니다.
말씀드린 공정은 합성고무를 생산하는 공정입니다.
중합이 완료된 PolymerSolution은 Stripper로 이송되어 물(Hot Water) + Polymer 상태에서 Steam을 사용하여
Heating을 하게됩니다.(이때 운전 온도는 약 105~110℃, 압력 0.6~0.7Kg/Cm2G)
물과Steam을 사용하는 이유는 Polymer Solution 중의 잔류 촉매를 제거해 제품색상의 변색을 방지하기 위함입니다.
상부로 회수된 Solvent와 물은 Condenser를 거쳐 유수분리기(비중차를이용)를 지나Solvent는 Solvent저장 Tank로 물은 폐수처리장으로 보냅니다.
Solvent가 제거된 Polymer는 고체의 입자이며 Bottom측으로 물과함께 탈수,건조공정을 거쳐 성형후 출하 하게 됩니다.
말씀해주신대로 Solvent가 제거된 Polymer(여기서는 Crumb이라고 부릅니다.)는 완전히 회수가 불가능하여
Maximum 1.5%정도로 Control 하고 있습니다.(또 완전히 제거한다하더라도 다음 건조공정의 Feed불량을 초래하여
일정량의 Solvent는 건조과정에서 제거 시키고 있습니다.)
설명이 됬는지 모르겠습니다.

Stefano

10-01-29 14:37

(0) 추가설명 감사합니다.

(1) 중합 후 주성분이 Polymer Particle, Solvent, Water, 혼합물이고, 이중 Solvent를 제거하기 위한 것이라고 하면 Superheated Steam을 사용하는 편이 증발된 Solvent의 Stripping에 더욱 효과적일 것입니다.

(2) Solvent 농도가 높을 경우에는 Heating Rate가 주로 증발속도를 결정해주고 또한 공비혼합물로 배출되기 때문에 Superheated Steam이나 Saturated Steam이나 거의 차이가 없을 것이지만, 잔류 Solvent 농도가 점점 낮아지면 Polymer중에 남아있는 Solvent가 액상 및 기상으로 Diffusion 되는 속도가 율속(Rate Governing) 단계가 되기 때문에 Superheated Steam을 사용하면 기상의 Solvent의 분압을 낮게 유지함으로써 Driving Force를 늘여줘서 Stripping 효과가 좋아지기 때문입니다.

(3) 만일 외부가열이 가능한 형태라면 응축후 층분리된 Water를 다시 Stripper로 순환하여 사용할 수 있을 것이고 그렇다면 폐수량을 크게 줄일 수도 있겠지요.

엽이 yupsco

10-01-29 17:45

항상 스테파노님의 놀라운 지식에 감탄할 따름입니다.^^

예전에는 말씀하신것처럼 폐수를 Stripper로 재사용하였으나, 제품의 색상문제를 이유로사용하지 않고 있습니다.

감사합니다.

김규찬 devilgenesis

10-04-14 11:20

스테파노님 짱 이십니다.ㅋㅋ