자동로그인
컨텐츠 | contents
일반게시판
Q&A게시판
공학 S/W
스터디 | study
단위환산
농도계산
일반화학
화공일반
화공실무

   
  진공증류탑 관련 문의
  글쓴이 : 막대찌   고유ID : l6152707     날짜 : 22-12-20 10:14     조회 : 300    
-0.93 barg 로 진공을 걸어놓고 -o ( B.P : 191 도 ) , -m( 202.2 도 ) , -p ( 202 도 ) CRESOL 과
DTE( B.P : 283 도 ) & RESIDUE ( 330 도 ) 를 FEED 하여 O , M , P CRESOL 을 증류하는 타워입니다.
BTM 온도는 232.6 도 로 DTE 와 RESIDUE 를 , TOP 온도는 126.1 도 로 -O CRESOL 을,
MIDDLE 온도는 150 도로 -M , -P CRESOL 을 분리합니다.
그런데 FEED 되는 물질의 온도가 5.8BARG , 220도 이고 증류탑 인입 CONTROL VALVE OUTLET 이 
0.4 BARG , 194 도 까지 압력과 온도가 떨어지는데 FEED 되는 물질이 이 온도와 압력에서 타워로 들어가면
비점이 낮은 -O CRESOL 과 기타 LIGHT 성분은 모두 기화되는지요?
아직 REBOILER 는 STEAM 으로 예열 중이고 콘덴서에는 COOLING WATER 가 공급되고 있으며
진공은 -0.93 BARG 가 걸려 있습니다.
염치 없지만 아직 시운전도 안해봐서 어떻게 운전해야 되는지도 그냥 감으로만 생각하고 있는데
어떻게 운전해야 되는지도 알려주시면 감사하겠습니다.

Stefano    22-12-21 16:26
(1) 해당 Column의 압력에서 Top, Middle Bottom의 온도는 모두 비점에 해당 될 것이므로 압력이 높은 Feed 조건에서는 모두 액상일 터이지만 Column Feed Valve를 통과하면서 일부는 증발되고 일부는 액상으로 증바된 상태로 공급될 것입니다.

물론 분리된 증기와 액상 성분은 특정성분만으로 구성된 것은 아니고 기상이나 액상이나 모두 O,M,P의 혼합물로 공급된 후 증류탑내에서 단 위치에 따라 성분농도가 달라져 분리가 이루어질 것입니다.  물론 Feed 중 기상에는 비점이 낮은 성분의 농도가 높고 액상에서는 비점이 높은 성분의 농도가 높습니다. 

(2) 운전방법은 Column Bottom에 Feed 물질을 일정량 투입한 다음 Feed를 끊은 상태에서 Column 내 압력과 온도가 안정화 될 때까지 Total Rereflux 상태로 운전하다가 Feed를 조금씩 늘여가면 정상운전상태에 도달하도록 하면 됩니다.

정상운전시 Top 및  Middle 및 Bottom의 성분함량이 안정화 되면서 정상운전상태의 Feed 및 Product 량에 도달하면 됩니다 .
Stefano    22-12-24 23:00
A1) 진공이 걸려 운전되고 있는 상태에서 Feed 단에서의 온도보다 높은 온도로 Feed 하게 되면 고비점 성분이 더 많이 상부 Rectifying Section으로 올라오게 되는데  이렇게 운전되면 Bottom 성분의 순도는 올라가지만  Top 성분 순도는 떨어집니다. 

A2) MTBE와 물의 증기가 Column Top으로 올라온 후 응축하면서 Organic Phase(MTBE Phase)와 Aquous Phase (Water Phase)로 분리되는 경우 MTBE에는 물이 포함되어 있고  물에도 MTBE가 용해된 상태로 상분리가 일어날 것입니다.

A3) Bottom-Top의 온도차가 크다면 저비점 성분과 고비점 성분의 비점차이가 크기 때문에 분리가 잘될 수 있습니다.  Top 혹은 Bottom 순도가 동일하고 Reflux Ratio가 동일 할 때 필요한 단 수효가  즐어들고 반대로 동일 단수효로 분리할 경우 Reflux Ratio를 크게 줄여도 동일 수준의 Top  혹은 Bottom 성분의 순도가 높게 얻어질 수 있습니다.

A4) 저비점 성분이 많은 경우 Rectifying Section 단면 크기가  늘어나고 고비점 성문이 많으면 Strippig Section 단면 크기 가 늘어납니다.  또한 전자의 경우 증발을 위한 Reboiler와  Colndenser의 용량이 크게 늘어납니다.   

반대로 저비점 성분이 특히 적은 양 포함된 경우, Bottom 성분의 순도만 유지할 필요가 있는 경우라면 일반증류탑보다 Stripping Column을 두는 것이 경제적입니다.

A5) Reflux Subcooling 온도는 Reflux Ratio 효과에 비해 상대적으로 영향이 크지 않습니다.  적정 Reflux 에서는  불필요한 Subcooling은  불필요한 Reboiler Duty만 늘어나게 할 뿐입니다. 

따라서 Reflux Ratio를 안전화시켜두고 Top Distillate 순도가 안정화 되어 있으면 Feed를 서서히 늘여가면서 정상부하에 도달하도록 하는 것이 우선입니다. 

Column Top의 온도가  높게 유지 되면 Distillate의 순도가 On-spec  Off-spec 출렁일 수 있으므로 우선 Reflux Ratio를 높여 안정화 시키고  그러고도 Top 온도가 높은 경우 Subcooling 정도를 늘여주는 것이 좋습니다.

증류탑 최상부의 몇개의 단들은  순도 안정화를 위한 여유 단 수효가 필요한 부분에 해당됩니다.  여유단 수가 없이 운전하는 것은 운전자를 피곤하게 하는 것이므로  Column Top보다 몇 단 아래에서 온도를 감지하여 Reflux Ratio를 조절하거나 Subcooling 정도를 조절하는 것이 증류탑 안정운전에 도움이 되는 Know-how입니다.

A6) 증류답 Shut-Down시 (Column Bottom에서) 저비점 성분을 의도적으로 낮게 유지 하고자 하면 Column Bottom 온도를 어느정도 높여준 후 정지하면 되지만  이 작업을 하게 되면 Top Distillate는 차후 재증류해야 하는 문제가 생기게 되므로 굳이 그리 하지 않는 것이 차후 재 가동시 Start-up 시간 단축에 유리합니다. 

평상시 Reboiler의 온도가 높게 유지되어 운전되는 Column의 경우 오히려 Bottom Sump에 저비점 성분을 더 혼합시켜준 다음에  Column을 Shut-down  하는 것이  Reboiler Fouling 방지 Coking 방지에 도움이 되기 때문에 이를 참고하세요.

Bottom 성분에서 저비점 성분농도를 낮추며 얻어진 Top Distillate는  재처리를 위해 "Rerun Tank" 혹은 "Off-spec Tank"에 받아두었다가 다시 처리해야 하기 때문에 이를 위해 Start-up을 지연시키게 됩니다.
코멘트입력
   

Copyright 1999.07.10-Now ChemEng.co.kr & 3D System Engineering. (mail : ykjang@naver.com, call 010-4456-8090)