(1)진공설계여부 점검
상압으로 운전되는 경우라도 진공이 걸리는 것에 대비하여 설계하는 경우가 많지만 실제로 진공에 걸리도록 용기의 보강이 되었는지 반드시 확인해 봐야 합니다. 계기압력 1기압에 설계되어 있다고 하여도 진공(1기압 외부압력)에서 완전히 종이컵 쭈그러들듯 파괴될 수 있습니다. 질문 내용으로 봐서는 이미 진공설계가 되어있을 것으로 봅니다.
(2)단효율 감소 문제 점검
일반적으로 진공도를 높이면 성분들의 증류온도(비점)가 낮아지면서 분리도가 떨어집니다. 따라서 이로 인하여 단효율이 떨어져 증류 단수가 부족해지는 경우도 발생할 수 있습니다. 대개 단 수효는 여유가 있기 마련이지만 단효율이 급격히 떨어지는 경우도 나타날 수 있기 때문에 반드시 점검해 주어야 합니다.
단효율이 떨어지면 환류비를 늘여주어야 Top 성분의 순도를 얻을 수 있습니다. 이 경우 환류비 증가에 따라 Reboiler, Column, Condenser의 용량이 부족해 지기 때문에 Load(처리량) 감소가 불가피해 집니다.
(3)응축기 냉각 Medium의 적정성
상압운전을 감압운전으로 변동하면 가장 큰 문제가 응축기에 사용하던 냉각매체를 사용할 수 없는 경우가 많습니다. 예를 들어 냉각수로 응축하던 Condenser를 냉동수로 교체해 주어야 제용량이 나오는 경우입니다.
그 이유는 감압운전하게 되면 증발온도도 낮아지고 응축온도도 낮아져 냉각수(약30도)로 응축하지 못하는 경우가 발생할 수 있고 응축온도가 45도 처럼 냉각수 온도보다 높다고 해도 응축기의 LMTD가 줄어들어 제용량이 나타나지 못하는 경우도 발생합니다.
(4) Pump의 NPSH 문제
Reflux Pump나 Bottom Disch 에서의 유체는 흔히 비점에 가까운 상태로 펌핑하는 경우가 많습니다. 이때 Pump 흡입측에는 충분한 Suction Head를 가지고 있어야 합니다. 이들이 진공상태가 되면 Tank 상부의 압력이 대기압보다 낮아져 NPSH가 부족한 경우가 발생할 수 있습니다.
Pump NPSH가 아니라도 Pump Seal이 진공에 견디지 못하는 경우도 있기 때문에 Pump 전문가의 도움을 받아야 합니다
(5) Air Leak에 의한 위험 여부
그 밖에도 진공상태로 운전되면 공기가 유입되어 점화원이 없어도 (화재 ,폭발 등)위험한 상태가 되는 경우, 이런 물질은 절대로 진공상태로 운전하지 않습니다.
Air Leak가 아니라도 제품의 색상에 영향을 주는 물질 (예를 들어 공기중의 산소에 의해 쉽게 산화되는 유기물질)은 진공상태로 운전되어 제품의 품질이 떨어지는 경우가 있습니다. Vitamin-E 등과 같이 점도가 크고 비점이 높은 경우 Thin-Film Evaporator, Agitated or Centrifugal Thin-Film Evaporator를 이용해서 증류하는데 이런 장치는 진공도가 높아 밀봉상태가 잘 유지되는 장치를 이용합니다. 이와 같은 물질들은 일반적인 Distillation Column을 이용한 진공증류를 사용하지 않습니다.
위의 다섯가지는 기본적으로 점검해 봐야할 사항입니다.
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