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  partial condenser 이상현상에 대해서 질문드립니다 ㅠ_ㅠ
  글쓴이 : 최재훈1   고유ID : i66n66     날짜 : 21-03-22 16:46     조회 : 60    
회사내 공정에서 3개의 partial condenser가 설치되어 있습니다.
이를 1냉, 2냉, 3냉으로 명칭하여 운영중에 있고 2냉에서 3냉으로 넘어가는 미응축 VAPOR  LINE에 온도계가 있습니다. 또한 1냉, 2냉 응축액은 환류드럼으로 3냉 응축액은 별도의 드럼을 구성하여 폐기TANK로 이송되는 구성입니다. 간혹 공정 운전중에 반복되는 이상현상이 발생됩니다. 환류드럼의 액위 감소 및 환류드럼의 온도가 낮아지는 현상을 동반하며 2냉에서 3냉으로 넘어가는 미응축 VAPOR LINE에 온도는 증가되는 현상입니다.

1번 질문 : 증류탑 상부에서 1냉으로 가는 VAPOR 유량이 감소하여 1냉에서  저비점 물질이 많이 응축되어 환류드럼의 온도가 낮아진 것으로 추측하고 있는데 그렇다면 2냉의 VAPOR 온도가 올라는 현상은 어떻게 설명해야할 지 모르겠습니다. 혹시나 잘못 추측한걸까요?


Stefano    21-03-24 05:01
(A0) Partial Condenser를 달아 운전하고 있다면 응축온도를 조절하여 Top Distillate의 성분을 조절할 수 있도록 설계된 장치입니다.  2, 3번째 Condenser는 Noncondensable Gas 혹은 Light Ends Vapor 성분과 함께 배출(손실)되는 양을 줄여주기 위해 설치된 것입니다.  2번째가 주로 이 목적이고 3번째는 Light Ends를 응축해서 회수하여 연료 혹은 부산물로 얻기위함으로 설치된 것이겠지요.

(A1) 질문으로 돌아가서..
1냉 Condenser 유입 유량이 줄면 Condenser 용량이 상대적으로 충분하여 응축온도가 낮아지고 저비점 물질이 1냉에서 많이 응축되고 응축액이 Reflux 되면서 Column Top의 온도가 함께 낮아지는 현상이 운전중 일어날 수 있습니다. 

이럴 경우 응축온도조절기를 사용하지 말고 Column Pressure Controller를 이용하여 일정한 압력을 유지하도록 설정해 주면 온도는 안정화 되고 더불어 Distillate 성분농도도 안정화 될 수 있습니다.   

(온도조절보다는 압력조절이 운전에 특히 용이하지요.  Total Condenser가 아닌 Partial Condenser인 경우에는 반드시 입력조절방식으로 운전되어야 합니다.)

2냉 3냉의 미응축 Vapor의 온도가 올라가는 현상은 Vapor Line에 1 냉의 미응축증기가 딸려나오기 때문입니다.  Partial Condenser의 미응축증기가 딸려나온다는 이야기는 Hot Vapor가 (Condenser-Reflux Drum간) Equalizing Line,  Noncondensable Line을 빠져 나오고 있기 때문입니다.  흔히  Vapor Vent Line에 압력조절 밸브가 달리게 되는데  이 조절밸브 후단 압력이 낮은경우,  온도를 훨씬 더 낮추어야  응축액을 받아낼 수 있습니다.    응축되지 않은 증기가 배출되는 관을 빠져 나가게 되면서 열손실에 의해 온도가 상승할 수도 있는데  이리되면 미응축증기는 모두 진공장치 혹은 폐가스 처리 장치로 모두 손실되는 것이지요.

Partial Condenser를 두는  Reflux Control System을 흔히 "Hot Bypass Control System"이라 부르는데 이는  Hot 증기가 Condenser  밖으로 혹은 Condenser중 최단 거리를 통과해서 Vent되기 때문입니다. 

Condenser와 Reflux Drum의 Vapor Line이 모두 연결되어 있을 터이므로  Hot Vapor가 어떤 통로로 이동해올 수 있는가 현장에서 점검해 보고 경우에 따라서는 Hot Vapor Bypass가 Condenser를 먼저 통과한후 Reflux Drum을 거쳐 배출될 수 있도록 밸브를 조절해 두면 개선할  수도 있습니다.

(A3)  1,2,3냉의 Cooling Medium(냉매)이  CW(냉각수), CHW(냉동수), 또는 RF (냉동액)으로 나뉘어 사용할 경우 압력이 1,2보다 3에서의 냉매의 온도가 더 낮은 것을 사용하게 되는데 1~3의 냉매가 같다고 해도 온도가 가장 낮은 것을 먼저 3에 공급하고 이어 2,1 순으로 흘러들어가도록 합니다.
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