모범생 mbsahg   11-05-04 16:21 (1) 포화 증기압이 Top의 압력이 될것입니다. (2) 일반적으로 압력을 상승시켰을때 예상되는 현상  - 포화온도가 상승하여 증류탑의 온도가 상승될 것으로 판단.  - 증류탑의 온도와 압력에 따라 성분의 휘발도가 변동되어 증류탑의 단수가 변화될수도 있음 (1) 포화 증기압이 Top의 압력이 될것입니다. (2) 일반적으로 압력을 상승시켰을때 예상되는 현상 - 포화온도가 상승하여 증류탑의 온도가 상승될 것으로 판단. - 증류탑의 온도와 압력에 따라 성분의 휘발도가 변동되어 증류탑의 단수가 변화될수도 있음

스테파노 Stefano   11-05-04 21:12 (1) 증류탑의 운전압력 결정 요소 증류탑의 운전 압력은 물질의 분리를 위한 비용을 최소화 하기 위한 최적화 과정을 통해서 결정된 것입니다.  즉, 아래의 사항을 모두 고려하여 비용이 최소일때의 압력조건이 채택되는 것이지요.  압력결정을 위한 고려 우선 순위는 다음과 같습니다. i) 상대 휘발도... 압력이 낮아지면 상대휘발도가 떨어져 분리도가 줄어들어 환류비를 높이고 단수효를 늘여야 함.  상압에서 Azeotrope가 되는 물질은 압력을 높임으로써 Azeotrope 조건을 탈피하여 단순증류법으로 분리할 수도 있음.  분리가 잘되는 운전조건이라면 유틸리티 비용이 아주 적게 들기 때문에 분리조건이 가장 우선적으로 검토됨. ii) 제품의 열안정성...열에 취약한 유기 물질들은 증류도중 변질, 변색, 산화될 수도 있기 때문에 진공증류를 함으로써 증류탑의 온도를 낮게 유지할 수 있음. iii) 냉각매체의 온도...압력이 낮으면 응축온도가 낮아져 일반적인 냉각수로 응축이 되지 않는 경우도 발생하며 이로인해 응축기 냉매의 선정이 필요해짐.  반대로 압력이 높아지면 대기를 이용하여 응축매체로 사용할 수가 있음.  냉각수를 사용하는 응축기가 가장 비용이 낮지만 요즘에는 Column의 Top 증기를 압축하여 Reboiler의 열원으로 사용하는 Heat-Pump 시스템도 함게 고려해서 증기의 잠열을 이용하여야 하기 때문에 냉각매체의 온도 뿐 만 아니라 Reboiler 가열매체의 온도도 중요한 요소가 되고 있음. iv) 압력증가에 따른 기기장치의 비용 변화...압력이 늘어나면 장치재료의 두께는 늘어나지만 증기 부피가 줄어들기 때문에 장치 크기 작아져 압력에 따라 투자비가 크게 늘어나지는 않음.  투자비는 공장을 돌려서 이익을 남기면서 회수하게 되는데 투자비가 아주 크다면 감가상각비용이 늘어나 경제성이 떨어짐. v) 전후 연결공정에서의 운전조건 고려... 다른 제약조건이 없다면 증류탑 전후에 반응기나 다른 분리장치들이 자리하고있는 공정 상호간의 운전압력을 고려하여 증류탑의 압력을 결정하게 됨.  증류탑 전에 압력이 높은 반응기가 있고 증류공정에서 분리된 물질을 다음 다시 고압공정에서 압축해야 하는 경우라면 중간에 있는 증류탑의 압력을 높게 유지함으로써 압축동력을 줄일 수가 있음.  비료공장, 정유공장, 석유화학공장 등과 같이 공정단계가 아주긴 경우, 초기 원료 공급압력을 이용하여 반응, 분리, 정제 등 말단 공정의 운전압력까지 유지하도록 하는 경우가 많은데 이런 경우 중간단계의 분리공정의 압력은 전후 공정의 압력에 영향을 받게 됩니다.    (2) 에너지 비용이 날로 증가하는 추세에 있기 때문에 특히 공정엔지니어들은 증류공정에서의 열효율 개선 문제에 관심을 가지고 최적화 노력에 힘써야 합니다. (1) 증류탑의 운전압력 결정 요소 증류탑의 운전 압력은 물질의 분리를 위한 비용을 최소화 하기 위한 최적화 과정을 통해서 결정된 것입니다. 즉, 아래의 사항을 모두 고려하여 비용이 최소일때의 압력조건이 채택되는 것이지요. 압력결정을 위한 고려 우선 순위는 다음과 같습니다. i) 상대 휘발도... 압력이 낮아지면 상대휘발도가 떨어져 분리도가 줄어들어 환류비를 높이고 단수효를 늘여야 함. 상압에서 Azeotrope가 되는 물질은 압력을 높임으로써 Azeotrope 조건을 탈피하여 단순증류법으로 분리할 수도 있음. 분리가 잘되는 운전조건이라면 유틸리티 비용이 아주 적게 들기 때문에 분리조건이 가장 우선적으로 검토됨. ii) 제품의 열안정성...열에 취약한 유기 물질들은 증류도중 변질, 변색, 산화될 수도 있기 때문에 진공증류를 함으로써 증류탑의 온도를 낮게 유지할 수 있음. iii) 냉각매체의 온도...압력이 낮으면 응축온도가 낮아져 일반적인 냉각수로 응축이 되지 않는 경우도 발생하며 이로인해 응축기 냉매의 선정이 필요해짐. 반대로 압력이 높아지면 대기를 이용하여 응축매체로 사용할 수가 있음. 냉각수를 사용하는 응축기가 가장 비용이 낮지만 요즘에는 Column의 Top 증기를 압축하여 Reboiler의 열원으로 사용하는 Heat-Pump 시스템도 함게 고려해서 증기의 잠열을 이용하여야 하기 때문에 냉각매체의 온도 뿐 만 아니라 Reboiler 가열매체의 온도도 중요한 요소가 되고 있음. iv) 압력증가에 따른 기기장치의 비용 변화...압력이 늘어나면 장치재료의 두께는 늘어나지만 증기 부피가 줄어들기 때문에 장치 크기 작아져 압력에 따라 투자비가 크게 늘어나지는 않음. 투자비는 공장을 돌려서 이익을 남기면서 회수하게 되는데 투자비가 아주 크다면 감가상각비용이 늘어나 경제성이 떨어짐. v) 전후 연결공정에서의 운전조건 고려... 다른 제약조건이 없다면 증류탑 전후에 반응기나 다른 분리장치들이 자리하고있는 공정 상호간의 운전압력을 고려하여 증류탑의 압력을 결정하게 됨. 증류탑 전에 압력이 높은 반응기가 있고 증류공정에서 분리된 물질을 다음 다시 고압공정에서 압축해야 하는 경우라면 중간에 있는 증류탑의 압력을 높게 유지함으로써 압축동력을 줄일 수가 있음. 비료공장, 정유공장, 석유화학공장 등과 같이 공정단계가 아주긴 경우, 초기 원료 공급압력을 이용하여 반응, 분리, 정제 등 말단 공정의 운전압력까지 유지하도록 하는 경우가 많은데 이런 경우 중간단계의 분리공정의 압력은 전후 공정의 압력에 영향을 받게 됩니다. (2) 에너지 비용이 날로 증가하는 추세에 있기 때문에 특히 공정엔지니어들은 증류공정에서의 열효율 개선 문제에 관심을 가지고 최적화 노력에 힘써야 합니다.