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  Scale 방지기술 관련 Coating 재질 및 반응기 형상 문의드립니다
  글쓴이 : 이사온   고유ID : sangon85     날짜 : 18-11-19 20:54     조회 : 98    
안녕하세요
다름이 아니라 현재 반응기를 설계하는 연구를 현업에서 하고 있는데,
Scale 관련해서 어려움이 있어 여쭙고자 합니다.

1. 반응
LiOH 수용액을 CO2를 주입하여 탄산화를 하는 반응입니다
반응은 발열 반응이며 반응식은 2LiOH + CO2 -> LI2CO3 + H2O 입니다.
반응 속도는 충분한 표면적반 확보될 경우 상당히 빠른 속도로 진행됩니다.
그리고 액상의 pH는 12 이며 온도는 80도 이하입니다.

2. Scale
비이커 Test에서 보면 상부에서 CO2를 흘려주고
교반기를 돌려주면 조금씩 물이 튀는데 이 튀는 물이 비이커의 액상과 기상의 경계면쪽에 달라 붙어
점점 더 Scale로 성장을 하게 됩니다. 실제 PP Test 에서도 비슷한 결과가 나왔고
Scale 성장으로 인해 반응을 계속 중단할수 밖에 없는 상황이 벌어졌습니다.

3. Coating 및 반응기 형상
예전 테프론 코팅결과에서는 만족할만한 성능이 나오지는 않았고,
비이커 벽면에도 달라붙는것을 보아 Glass 코팅역시 큰 효과가 있을 것으로 보이지 않습니다.
혹시 이런 Scale 형성을 방지할 수 있는 Coating 재질이나 반응기 형상 중 상용화된 재질이나 장치가 있을까요?

Stefano    18-11-22 14:43
(1) LiOH와 CO2 반응은 일종의 중화반응이라서 거의 즉시 반응이 일어날 것으로 봅니다.

생성물이 물에 잘 녹지않는 결정이라서 생성되면서 벽면에 달라붙는 것을 방지하려면 충분한 LiOH 용액이 CO2와 반응하도록 해줄 필요가 있을 것입니다.  그렇지 않으면 CO2 주입 노즐 주변에 달라붙어 결정이 성장하는 현상이 나타나겠지요.

(2) 해결하는 방법으로 LiOH용액을 펌프로 순환해 주고 순환관 중간에 CO2 노즐을 넣어주면 유속이 빨라서 결정이 성장하지 못할 것으로 생각됩니다.  상용화 된 장치로 Steam  Injection Nozzle을 이용해보면 될 것으로 봅니다.  Steam  Injection Nozzle는 물을 덥힐때 Steam을 직접 주입하면 Knocking 현상이 심하게 나타나는 것을 방지하는데 사용하는 장치입니다. 

(3) 만일 그래도 노즐 부근에서 결정이 석출된다면 Nozzle Tip를 기계적으로 깎아내는 방법을 고려해 보세요.
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