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  증류탑 Reflux관련 문의
  글쓴이 : 뚝딱뚝딱   고유ID : dlwndnjs1995     날짜 : 20-03-05 00:21     조회 : 153    
안녕하십니까, 화학 공학을 전공으로 하는 학부생입니다.
다름아니라, Reflux를 통해 저비점(다수)+고비점(소량)이 내려가면 기-액평형으로 분리시키려면 Reboiler의 steam량을 증가 시켜야하는 것으로 알고있습니다. 또한 증류탑 하부의 압력도 어떠한 요인으로 인하여 증가한다고 이야기를 들었습니다.
(1) Reflux에 의한 bottom pressure, reboiler steam 변화를 나타내는 상관관계 식이 존재하는지 궁금합니다.
(2) reflux에 의해 bottom pressure이 증가하는 요인으로 reflux양이 너무 많거나, 재비기의 성능이 안좋은 경우(?) 정도로 생각이 듭니다. 그 외에 다른 요인이 있을지요?

감사합니다.

스테파노 Stefano   20-03-08 21:39
(1) 차압계산
Feed 유량, 농도, 물성,  Distillate 품질, 물성, 수율,  Bottoms 품질 등을 결정해 두고 증류탑(Distillation Tower) 계산을 해보면서 투자비와 운전비(유틸리티비) 제품가격을 정하여 최적 단수와 Reflux Ratir를 찾아낸 다음  Column Tray Type을 정하고 Diameter를 결정한 후라면..

Reflux를 변경해 보면 필요한 Steam, Vapor Rate  Liquid Rate가 결정될 것입니다.  그 후에 탑내의 차압을 계산하면 됩니다. 
Column Top Pressure를 정해두고 각 단의 차압이 결정되면 Bottom의 압력이 계산됩니다.  계산수식은 많은 문헌에서 찾아 볼 수 있고 Column Type에 따라 복잡성도 달라집니다.

(2) Steam 필요량
Column Simulation에 의해 물질수지 열수지가 정해지면 필요로 하는 Reboiler Steam량이 계산되는데 Steam 유량은 대체로 Reflux Ratio에 비례하여 증감됩니다. 

(3) Bottom Press 증가 요인
Column Load 증가요인이 가장 큰 요인이고 Reflux가 늘면 자연히 (당연히) Load는 증가됩니다.
Column내 Fluling이 많으면 서서히 차압이 증가하는데  순식간에 증감이 일어나는 것이 아니고 장기간에 걸쳐 일어납니다.

Reboiler 성능이 좋지 않으면 Steam 압력이 높아져서 온도차가 늘어나야 합니다.  온도가 올라가면 kg당 증발잠열이 줄어들어 Steam 소요량이 함께 늘게됩니다.    즉 온도차와 잠열차에 의해 Steam유량은 증가합니다.
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