화학공학소재연구정보센터
학회 한국화학공학회
학술대회 1999년 봄 (04/23 ~ 04/24, 성균관대학교)
권호 5권 1호, p.689
발표분야 분리기술
제목 3성분 수소혼합기체의 평형분리와 속도분리용 흡착탑에서 흡착 동특성 비교
초록 흡착현상을 이용한 혼합물의 분리는 합성제올라이트 또는 분자체와 같은 흡착제의 개
발과 그 공정들의 개선으로 최근 몇십년 동안 많은 발전이 이루어졌다. 이러한 흡착공정은다른 분리공정에 비하여 에너지를 절약할 수 있는 공정으로서, 재생하는 방법에 따라 크게압력순환식 흡착공정과 온도순환식 흡착공정으로 나눌 수 있다.이러한 흡착공정을 설계하기 위해서는 Feed gas의 흡착시의 거동을 살펴보고, 이를 모사함으로서 최적의 공정변수를 결정하는 과정이 필요하다. 수소혼합기체로부터 수소의 분리에관한 연구는 제철소 부생가스, BFG, COG, LDG등의 원료로부터 고순도의 수소를 회수하기위해 최근 많이 연구되어지고 있다.따라서 본 연구에서는 부피비로 60:30:10인 H2/CH4/CO로 이루어진 수소혼합기체를 원료로 하여 활성탄, 제올라이트 5A, 분자체 탄소에서 4∼16kgf/cm2, 4.5∼9.1LSTP/min의 조작범위에서 파과실험을 행하고 이를 이론적으로 모사하였다.실험결과의 모사를 위하여, 축방향 분산흐름을 고려한 물질수지식과 에너지수지식을 사용하였고, 탑내의 압력강하 계산을 위해 Ergun eq., 흡착평형 관계식으로 용량비 상관식(LRC), 속도 관계식으로는 선형구동력식(LDF)을 사용하였다. 수치해석법으로는 수치확산과진동(Numerical diffusion & oscillation)을 줄이기 위해 1차의 시간, 공간 미분을 세점 후방차분법(Three point backward difference method)으로 근사하였다. 이렇게 얻은 차분식을삼대각 행렬식으로 풀어주었다.
저자 전춘섭, 이창하
소속 연세대
키워드 평형분리; 속도분리; 수소혼합기체
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