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[플랜트설계] OxyPure사의 공정 개선하는 방안

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레포트 > 공학계열
2008.09.23
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소개글

[플랜트설계] OxyPure사의 공정 개선하는 방안에 대한 자료입니다.

Figure 2.1 Simplified process for the cryogenic production of oxygen and argon
Figure 3.1 ITM의 실용화 개발 계획
Figure 3.2 ITM 형태
Figure 3.3 국가별 특허 건수
Figure 3.4 출원인별 특허 건수
Figure 4.1 reactor
Figure 4.2 reactor 그림
Figure 4.3 반응식
Figure 4.4 absorber 그림
Figure 4.5 absorber를 통과한 후 component
Figure 4.6 distillation#1
Figure 4.7 vapor composition
Figure 4.8 distillation#1의 liquid composion
Figure 4.9 distillation#2
Figure 4.10 vapor composition
Figure 4.11 distillation#2의 liquid composion

본문내용

absorber

absorber를 통해서 반응에서 생긴 물과 이산화탄소를 제거하고 산소를 제외한 나머지 분순물들을 제거 하기 위한 공정으로 이 공정의 결과 아르곤을 제외한 모든 불순물들을 제거할수 있었다.

Figure 4.4 absorber 그림

Figure 4.5 absorber를 통과한 후 component

distillation#1

absorber를 통과한 vapor가 distillation#1에 들어오면 산소와 아르곤의 boiling point 차에 의해 분리가 되는데 external reflux ratio는 3을 가정하였고 실제 계산에 의한 이론단수와 비슷한 40단에서 수렴하는 것을 볼수 있다. 계산한 이론 단수는 distillation#1에서 liquid로 빠져 나오는 산소의 순도를 0.9999로 가정하고 vapor로 빠져 나가는 산소의 순도를 0.7로 가정한 이론 단수로 실제 hysys에 의해 수렴한 vapor의 산소 순도와는 약간의 차이를 보이기는 하지만 liquid의 순도는 거의 일치하는 것을 확인할 수 있다. hysys를 이용하여 모사한 결과 ppb 단위까지 떨어뜨리는데 성공했지만 hysys 프로그램에서 10-6 까지 밖에 지원하지 않기 때문에 수치를 복사해서 워드에 붙여 넣으면 다음 값이 나오는 것을 확인할 수 있다.

Figure 4.6 distillation#1 그림

Figure 4.7 vapor composition

Figure 4.8 distillation#1의 liquid composion

Table 4.1 distillation#1의 liquid composion
Methane
5.51798461577315 × 10-011
O2
0.999933492152262
krypton
8.47040830554364 × 10-010
Xenon
9.92354756610335 × 10-019
H2O
1.00155063348437 × 10-030
CO2
1.00833624135082 × 10-017
N2O
1.45827757562844 × 10-021
Argon
6.65069455171047 × 10-005

distillation#2

distillation#1에서 들어온 liquid를 다시 한 번 분리하는 공정으로 순도 0.0001의 아르곤을 ppb 단위로 떨어뜨리는 공정이다. 계산에 의한 이론단수와 유사한 50단에서 수렴하는 것을 확인할 수 있고 distillation#1의 공정과 마찬가지로 계산에서 가정한 vapor에서의 산소의 순도가 높게 나왔다. 위와 마찬가지로 수치를 확인해보면 불순물의 순도가 10-9 단위까지 떨어져 있는 것을 확인할 수 있다.

참고문헌

[1] Production of high-purity oxygen by perovskite hollow fiber membranes swept with steam
[2] 96/05355 Dynamics of high purity oxygen PSA
[3] Dynamics of high purity oxygen PSA
[4] Manufacture of high-purity oxygen by a pressure-swing process using carbon and zeolite [faujasite] molecular sieves
[5] Use of physical adsorption to facilitate the production of high purity oxygen
[6] Design for high purity oxygen absorption and nitrogen stripping for fish culture
[7] Preparation of oxygen of high purity
[8] Adsorption of argon, oxygen, and nitrogen on silver exchanged ETS-10 molecular sieve
[9] Air separation control technology
[10] Compartmental modeling of high purity air separation columns
[11] A new type of condenser-evaporator safely operated in large air separation plant
[12] Heat and mass transfer model approach to optimum design of cryogenic air separation plant by packed columns with structured packing
[13] Dynamic optimization for air separation plants
[14] A case s

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