| 초록 |
증류공정은 화학공장의 분리공정 중 약95%를 차지하고 있으며 대표적인 에너지 다소비공정이다. 분리벽형 증류탑의 구조는 두 개의 증류탑을 하나의 증류탑 안으로 통합한 구조이다. 다성분계의 혼합물을 일반적인 증류방법으로 분리하는 경우 최소 2개의 단순 증류탑을 연속으로 구성하여 이용하여야 한다. 이 경우 첫 번째 증류탑에서 중간비점 성분의 재혼합 효과가 발생하게 되고 이는 분리를 위한 에너지 효율성의 저하를 필연적으로 야기하게 된다. 이를 개선하는 구조가 주 분리탑에 앞서 예비 분리탑(prefractionator)을 거치게 하는 구조이며, 여기서 보다 진화되어 예비 분리탑의 응축기와 재비기를 없애고 내부적 열통합을 구현한 방식이 Petlyuk 탑으로 알려진 구조인데 운전상의 어려움 때문에 실용화가 어려웠다. 분리벽탑 구조는 분리벽을 이용하여 이 예비분리탑을 주 분리탑 내부로 통합시킨 가장 진화된 구조이다. 분리벽형증류기술은 에너지 절감 효과와 투자비용 감소 효과가 각각 최고 60%와 30% 에 이르는 것으로 알려져 있는데 이러한 강점에도 불구하고 설계와 운전상의 기술적인 문제들로 최근에서야 상업화하기 시작했다. 그러나 국내에서는 분리벽형 증류탑의 운전에는 아직 아무런 시도나 연구결과도 보고된 바 없고 분리벽의 위치나 탑의 단수등 기본적인 구조설계조차 이루어지지 않고 있는 실정이다. 본 연구는 차세대형 증류기술인 분리벽형 증류탑을 설계하여 생산물 규격과 운전성능에 대한 주요 설계 및 운전 변수의 영향을 파악하고자 한다. |
