| 초록 |
본연구는 공기로부터 PSA process를 이용하여 연속적으로 산소를 분리해 내는 공정을 최적화하는 것이 그 목적이며, 각 step의 조건이 product의 순도에 미치는 영향에 대해 실험하였다. 흡착제로는 Zeolite 5A를 사용하였으며, lenght 100cm, inside diameter 2.2cm의 탑을 이용하였다. 산소와 질소가 21:79로 혼합된 건조 공기를 feed로 사용하였으며, 탑내의 압력은 electronic BPR로, feed 및 purge 유량은 MFC를 이용하여 조절하였다. Bed의 초기상태는 product인 산소로, 운전압력인 5atm으로 채워진 상태였으며 산소 detector를 이용하여 전공정에 대한 product line에서의 산소 농도를 측정하였다. Cycle은 pressurization-adsorption-PE-blowdown-purge-PE의 6 step으로 이루어져 있으며 각 step time을 실험의 주변수로 하였다. Adsorption step은 짧을수록, 그 외의 다른 step은 길수록 순도가 향상되는 것을 확인할 수 있었고, 5atm, 2LPM, 0.85 P/F ratio 조건에서 순도 92-95.5%, recovery 0.17-0.10%의 산소를 얻을 수 있었다. 또한 nonisobaric step 즉, 압력이 변하는 pressurization, PE step 에서의 압력 거동에 따른 product의 순도를 비?냘 보았다. Pressurization step과 PE step 에서 급격한 압력의 증가는 MTZ(Mass Transfer Zone)를 깨뜨려 순도를 감소시키는 효과가 있음을 확인할 수 있었다. 특히 pressurizatoin time이 순도에 큰영향을 미치는 것을 알 수 있었고, nonisobaric step 에서의 idle time은 영향을 미치지 않음을 알 수 있었다. |
