40-60% 이상 적게 배출된다. 또한 바이오디젤 사용에 따른 전주기 분석(Life Cycle Analysis)에 의하면 바이오디젤 1kg 사용 시 경유에 비해 2.2kg의 이산화탄소 배출 절감 효과가 있는 것으로 밝혀졌다. 폴리매스 사용으로 각각의 반응기에 대하여 전화율을 같게 한상태로 부피를 구해보았을 때 batchreactor
반응기의 종류
회분식 반응기 (Batchreactor ; BR)
반응이 진행되는 도중에 반응물이나 생성물의 입ㆍ출이 없음
관형 반응기 (Tubular reactor)
플러그 흐름 반응기(Plug Flow Reactor)
반응기 안에서의 물질의 흐름이 관에서의 흐름과 같은 반응기
고정층(충전층) 반응기(Fixed Bed Reactor)
혼합흐름 반응기(MFR : M
Ks = 1 g/L, kd = 0.01 h-1
qP = 0.2 g product/g cell
반응환경
온도 : 30℃
pH=6.5
다음과 같이 주어진 조건과
반응환경에서
최적의 조건을 갖는
반응기 설계를 위해
BatchReactor,
Chemostat with Recycle
Multiple Stage Chemostat Reactor
3가지의 반응기에 대해서
각각 물질수지식을 통해
적합성을 결정하였다.
.
여러 가지 조건을 고려하여 가장 경제적이면서 효율적인 생물 반응기를 설계한다.
Bioreactor의 종류
유가식 반응기(Fed-BatchReactor)
F : 신선한 배지의 유입속도
p : 생산물 농도
s : 잔존 기질농도
sR : 유입배지 중의 기질농도
V0 : 초기 배양액 부피
Vt : 최종 배양액 부피
x : 균체농도
BatchReactor)
회분반응기는 소규모 운전이나 완전히 개발되지 않은 새로운 공정의 시험, 고가의 생성물 제조, 그리고 연속 조작으로 전환하기가 용이하지 않은 공정들에 대해 사용
② 연속교반탱크반응기(CSTR)
CSTR은 강한 교반이 요구될 때 사용
③ 플러그흐름반응기(PFR)
긴 관 형태의 반응기
A + B → R 이다.
위 반응식의 반응속도 및 holding time(τ)을 구하기 위해 다음과 같은 가정을 한다.
가정① 반응기는 ideal batchreactor
가정② 부피의 변화는 없다. (ε=0)
가정③ 반응차수는 A와 B에 대해 2차이다.
가정④ 아스피린의 수요량에 따른 생산량을 고려하여 반응기 부피 V = 44liter
161,648,129원
TANK 용량 및 가격계산
(Example of T-102)
용량 계산
한 Batch에 필요한 Waste Oil = 955,714.2kg/batch
1 Batch에 한번 씩 Waste Oil 공급
부피 =
955,714.2/0.93=1,027,650L
-가격계산
955,714.2 kg/batch 이므로 1000ton의 용량의 탱크를 사용
한국물가정보에서 가격을 검색해 보면 400,000,000원이 된다.
batch
7. Capital investment summary
1) Purchased Equipment Cost
가) 반응기류
Peters & Timmerhaus Fig. 13-15에 Jacketed reactor 가격정보 이용.
Reactor의 크기는 하루 최대 생산량에 대한 Material Balanc에 따라서 각각32KL, 3KL로 잡고 가격 정보를 확인한다.
Reactor 가격 정보는 달러로 나타나 있음으로 원화로
- 단점: 반응기 내의 온도 조절이 어려우며, 반응이 발열반응일 때는 국소고온점(hot spot)이 생길 수도 있다.
② 고정층(충전층)반응기(Fixed Bed Reactor) : 고체 촉매 입자들이 충전된 하나의 관형 반응기이다. 이러한 불균일 반응계는 주로 기상 반응을 촉진시키는데 사용. 기-액 반응에서도 사용된다.