게시판 > 질답게시판 > 스테파노님^^ 증류탑 직경에 관하여~

꿀벌 pooh2638

08-03-25 16:46

원본파일이 용량이 커서 안올라갑니다... 음...

운영자 admin

08-03-25 21:12

FENSKE-UNDERWOOD-GILLILAND (줄여서 FUG) SHORTCUT 방법을 공부하시면
이론단수와 환류비 관계를 잘 아실 수 있습니다.
페리핸드북 FIG. 13-41를 참조하세요.

꿀벌 pooh2638

08-03-26 12:32

페리핸드북이라...알겠습니다.

그럼 탑지름은 우째???^^

운영자

08-03-26 13:11

탑지름에 대한 계산은 보니 유속을 정해놓고 거기에 맞추어 놓은 식입니다.
V = (n R T / P) / A
HC의 탑정에서의 최대유속보다 작아야 한다라는 개념이므로 어디에서
나온식인지를 생각할 필요가 없습니다.
그냥 상태방정식을 부피유량 계산 후 단면적을 나눈 값이예요.
근데 0.128 m/sec는 확인해 보아야 할 수치 같습니다.

스테파노 Stefano

08-03-26 23:06

(1)증류탑의 직경을 정할 때 질문에서 인용한 증기유속에서 증류하는 것이 가장 효율이 좋다든가 그렇지 않더라도 적절한 유속이 된다고 하는 것이 실험적으로 확인이 된 경우 그 온도 압력을 그대로 유지한 상태에서 같은 증기유속으로 계산하면 틀림없는 증류탑 직경이 얻어집니다.

(2)이 때 계산하는 증기 속도는 주로 Superficial Velocity (즉 Column이 텅 비어있다고 생각하고 계산한 속도)이고 또 증기유속이 가장 빠른 곳을 기준으로 합니다. 만일 기준이 다르거나 위치가 다르다면 얘기는 달라집니다.

또한 만일 다음과 같은 상황이라면 여건이 달라집니다.
1) 증류 온도와 압력이 다른 경우 (특히 진공상태라면 부피가 현저히 증가하기 때문에 유속은 현실성이 없을 정도로 달라져 버립니다.)
2) Tray 형태나 충전물의 Porosity가 크게 달라진 경우
3) Liquid Rate가 크게 차이가 남으로써 Vapor의 흐름단면이 크게 달라져 있는 경우
4) 비교하는 시스템과는 달리 적용하려는 Liquid가 Foam 형성이 심하여 Flooding이 우려되는 경우

(3) 따라서 Column의 Sizing은 다음 사항을 모두 고려해야 합니다.
1) 압력차 (압력차가 너무 크면 Flooding 될 수 있습니다.)
2) Minimum Wetting Rate(Packing의 경우 Liquid Rate가 너무 적으면 액이 치우쳐 흐를 우려가 있습니다.)
3) Reflux Range (Reflux Ratio의 운전 범위가 넓은 경우에는 Min, Max Rate에서 모두 계산해 봐야 합니다.)
4) Min. & Maximum Load (공장의 운전 용량 범위가 중요합니다. )
5) Zone별 유량차이가 큰 경우 Zone 별로 Column의 크기가 계산되어야 합니다. (적어도 Rectifying Section과 Stripping Section은 나누어 계산해 봐야 합니다. Side-Draw가 있다던가 Side Feed가 있음으로해서 증류탑의 모양이 달라질 수가 있습니다.)

(1)증류탑의 직경을 정할 때 질문에서 인용한 증기유속에서 증류하는 것이 가장 효율이 좋다든가 그렇지 않더라도 적절한 유속이 된다고 하는 것이 실험적으로 확인이 된 경우 그 온도 압력을 그대로 유지한 상태에서 같은 증기유속으로 계산하면 틀림없는 증류탑 직경이 얻어집니다.

(2)이 때 계산하는 증기 속도는 주로 Superficial Velocity (즉 Column이 텅 비어있다고 생각하고 계산한 속도)이고 또 증기유속이 가장 빠른 곳을 기준으로 합니다.  만일 기준이 다르거나 위치가 다르다면 얘기는 달라집니다.

또한 만일 다음과 같은 상황이라면 여건이 달라집니다. 
1) 증류 온도와 압력이 다른 경우 (특히 진공상태라면 부피가 현저히 증가하기 때문에 유속은 현실성이 없을 정도로 달라져 버립니다.) 
2) Tray 형태나 충전물의 Porosity가 크게 달라진 경우  
3) Liquid Rate가 크게 차이가 남으로써 Vapor의 흐름단면이 크게 달라져 있는 경우
4) 비교하는 시스템과는 달리 적용하려는 Liquid가 Foam 형성이 심하여 Flooding이 우려되는 경우

(3) 따라서 Column의 Sizing은 다음 사항을 모두 고려해야 합니다. 
1) 압력차  (압력차가 너무 크면 Flooding 될 수 있습니다.)
2) Minimum Wetting Rate(Packing의 경우 Liquid Rate가 너무 적으면 액이 치우쳐 흐를 우려가 있습니다.)
3) Reflux Range (Reflux Ratio의 운전 범위가 넓은 경우에는 Min, Max Rate에서 모두 계산해 봐야 합니다.)
4) Min. & Maximum Load (공장의 운전 용량 범위가 중요합니다. )
5) Zone별 유량차이가 큰 경우 Zone 별로 Column의 크기가 계산되어야 합니다. (적어도 Rectifying Section과  Stripping Section은 나누어 계산해 봐야 합니다.  Side-Draw가 있다던가 Side Feed가 있음으로해서 증류탑의 모양이 달라질 수가 있습니다.)

꿀벌 pooh2638

08-03-28 13:42

운영자님! 스테파노님!

답변 너무나 감사합니다.

증기 허용속도 0.128m/s은 Gilland 시에 의해 계산이 된 것 같습니다.

그런데 영자님 HC가 뭐지요?ㅡ,.ㅡ

다른 문헌을 찾아보고 운영자님과 스테파노님 글을 읽어보니... 증류탑의 직경을 구하는 방법은 여러가지가 있을 것 같으

며, 증류탑 설계 사항에 따라 달라지는 것 같습니다.

아직 미흡한 저의 공부 수준이지만 공부를 더욱해서 저도 다른분들에게 지식을 공유할수 있으면 좋겠습니다.

운영자 admin

08-03-28 17:58

Hydro Carbon입니다.

꿀벌 pooh2638

08-03-31 16:45

아~

감사합니다^^