게시판 > 질답게시판 > Column의 응축기 관련 질문

스테파노 Stefano

16-12-16 11:07

(A1) 증류탑 응축기는 Total 응축하고 싶지만 응축되지 않는 성분이 남을 경우에 어쩔 수 없이 Partial Condenser가 되기도 하고 여러성분이 섞여 있을 때 일정성분의 농도를 유지하기 위해 일부러 Partial Fraction만 응축하기도 합니다.

(A2) Total Condenser로 운전하는 도중에 Condenser에 Gas가 누적되는 이유들 중에는

i) 증류탑 공급물질 속에 Gas나 저비점 성분의 물질이 포함되어 들어오는 경우,
ii) 진공탑에서 공기가 새어들어가는 경우,
iii) 증류도중 열분해 반응 등으로 저비점 성분이 생성되는 경우,
iv) 증류탑에 일부러 질소같은 Stripping Gas를 넣어주는 경우,

등이 있는데 이들 저비점 가스 또는 증기는 탑의 상류로 올라가 Condenser에 누적됩니다.

(A3) Noncondensable Gas의 누적효과

비응축가스 성분이 Condenser에 누적되면 ⓐ 열교환계수가 크게 떨어지고, ⓑ응축기의 온도를 더 낮추지 않으면 응축이 잘일어나지 않습니다. 또한 ⓒ비응축가스와 함께 유효증기의 손실이 다량 발생합니다.

새로 설계, 건설하는 공장이라면 압력도 높이고 냉매도 더 낮은온도의 것으로 선정해야 하고 냉각수가 안되면 냉수, 혹은 냉동이 필요할 수도 있습니다.

(A4) Noncondensable Gas 배출방법

Gas가 포함되더라도 압력이 높을 경우 액상에 용해된 상태로 존재하다가 액과 함께 배출될 수 있지만 그렇다고 해도 용해되지 않는 부분은 Overhead Vapor 속에 누적되기 때문에 이를 배출해 주어야 합니다. 압력이 높을 경우 Noncondensable Gas를 배출하면서 Column의 압력을 조절할 수도 있는데 탑 내의 압력이 진공상태라고 한다면 진공장치를 이용해서 배출해 주어야 합니다.

기본적으로 Noncondensable Gas는 누적된다고 보고 배출방법을 고려하여 설계해야 하고 설계된 대로 운전해야 합니다 .

(A5) Depropanizer

Depropanizer는 설계 Option이 많은 장치에 해당하는데 운전압력, 설치위치, 분리조건, 등이 다양하기 때문입니다.
질문에서 고압 Partial Condnenser로 둔 이유는 C2 성분들과 Methyl Acetylene(MA) 및 Propadiene(PD) 등이 Propylene보다 낮은 비점을 가지고 있어서 모두 응축시키면 C2 성분이 남게되고 덜 응축시키면 MA와 PD의 손실이 일어나기 때문이지요. MA&PD는 수소화시켜 Propylene으로 회수할 수 있는 물질이라서 날려버리면 Propylene의 손실이 일어납니다.

MA와 PD성분은 Propylene과 함께 응축시켜 회수한 다음, 수소화 시킨 후 Propyne-Propane Splitter로 보내도로 설계합니다.

(A1) 증류탑 응축기는 Total 응축하고 싶지만 응축되지 않는 성분이 남을 경우에 어쩔 수 없이 Partial Condenser가 되기도 하고  여러성분이 섞여 있을 때 일정성분의 농도를 유지하기 위해 일부러 Partial Fraction만 응축하기도 합니다.

(A2) Total Condenser로 운전하는 도중에 Condenser에 Gas가 누적되는 이유들 중에는

i) 증류탑 공급물질 속에 Gas나 저비점 성분의 물질이 포함되어 들어오는 경우,
ii) 진공탑에서 공기가 새어들어가는 경우,
iii) 증류도중 열분해 반응 등으로 저비점 성분이 생성되는 경우, 
iv) 증류탑에 일부러 질소같은 Stripping Gas를 넣어주는 경우,

등이 있는데 이들 저비점 가스 또는 증기는 탑의 상류로 올라가 Condenser에 누적됩니다.

(A3) Noncondensable Gas의 누적효과

비응축가스 성분이 Condenser에 누적되면 ⓐ 열교환계수가 크게 떨어지고,  ⓑ응축기의 온도를 더 낮추지 않으면 응축이 잘일어나지 않습니다.    또한 ⓒ비응축가스와 함께 유효증기의 손실이 다량 발생합니다.

새로 설계, 건설하는 공장이라면 압력도 높이고 냉매도 더 낮은온도의 것으로 선정해야 하고 냉각수가 안되면 냉수, 혹은 냉동이 필요할 수도 있습니다.

(A4) Noncondensable Gas 배출방법

Gas가 포함되더라도 압력이 높을 경우 액상에 용해된 상태로 존재하다가 액과 함께 배출될 수 있지만 그렇다고 해도 용해되지 않는 부분은  Overhead Vapor 속에 누적되기 때문에 이를 배출해 주어야 합니다.   압력이 높을 경우 Noncondensable Gas를 배출하면서 Column의 압력을 조절할 수도 있는데  탑 내의 압력이 진공상태라고 한다면 진공장치를 이용해서 배출해 주어야 합니다.

기본적으로 Noncondensable Gas는 누적된다고 보고 배출방법을 고려하여 설계해야 하고 설계된 대로 운전해야 합니다 .

(A5) Depropanizer

Depropanizer는 설계 Option이 많은 장치에 해당하는데 운전압력, 설치위치, 분리조건, 등이 다양하기 때문입니다.
질문에서 고압 Partial Condnenser로 둔 이유는 C2 성분들과 Methyl Acetylene(MA) 및 Propadiene(PD) 등이 Propylene보다 낮은 비점을 가지고 있어서 모두 응축시키면 C2 성분이 남게되고 덜 응축시키면 MA와 PD의 손실이 일어나기 때문이지요. MA&PD는 수소화시켜 Propylene으로 회수할 수 있는 물질이라서 날려버리면 Propylene의 손실이 일어납니다.

MA와 PD성분은 Propylene과 함께 응축시켜 회수한 다음, 수소화 시킨 후 Propyne-Propane Splitter로 보내도로 설계합니다.