[화학공학] 액상 메탄 냉매를 이용한 공기분리공정의 계상 및 고찰

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레포트 > 공학계열
2011.01.18
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소개글

[화학공학] 액상 메탄 냉매를 이용한 공기분리공정의 계상 및 고찰에 대한 자료입니다.

목 차

1. 서 론

1.1 공기분리의 중요성
1.2 공기분리장치 (Air Separation Unit, ASU)

2. 본 론

2.1 공정도 제시
2.2 Mass balance
2.3 Energy Balance
2.4 개선 방향
2.4.1 공기압축공정에서 에너지 절감방안 도출
2.4.2 공기분리공정에서 에너지 절감방안 도출

3. 결 론

4. 참고문헌

A. 교재에 제시된 문제 - 소규모 문제 4.

본문내용

1.2 공기분리장치(ASU, Air Seperation Unit)

석탄 가스화기의 산화제인 산소의 제조방법에는 공기냉각 액화분리공정(cryogenic air separation)이 상업적으로 사용되고 있다. 즉, 공기를 액화 및 정류의 물리적 과정을 통하여 산소와 질소의 비등점(boiling point, bp) 차이로 분리탑에서 분리한다. (N2 bp. -195.8℃, O2 bp. -183℃)

산소 제조공정은 이미 상업화 되어온 기술로써 기술적인 문제점은 없으며, 일반적으로 생각하는 폭발위험성은 매우 적다고 할 수 있다. 산소 자체는 자연발화가 일어나지 않고 연소물질이 반드시 있어야 발화가 되며, 따라서 ASU 배관설비는 Iron, 탄소강은 불가하며 스테인레스강을 사용함으로써 안전성을 확보할 수 있다. 즉, 유연탄의 자연발화 및 가스화플랜트(H2, CO 가스)보다 폭발위험성이 적다고 할 수 있다.

대표적인 ASU 설비 공급자로서는 Air Products(미), Praxair(Union Carbide-Linde, 미), Airco, Linde(독), British Oxygen(영), Air Liquide(불) 등이 있으며, Airco사는 Texaco-TECO(Tempa), Shell-Demkolec(Buggenum) IGCC, Air Liquide사는 Prenflo-Elcogas(Puertolla no) IGCC 프로젝트에 ASU를 공급하였다.

한편, 공기 압축기를 거친 후, 공기 중에 포함된 이산화탄소 및 잔여습분 등을 제거하는 방법에는 가역열교환기(Reversicle Heat Exchanger, RHX)를 사용하는 방법과 재래식의 Molecular Sieve를 사용하는 흡착정제(adsorption prepurifier)방법이 있는데, 많은 양의 공정용 수소가 필요한 경우 후자의 방법이 RHX 방법보다 선호되고 있다.

참고문헌

4. 참고문헌

- 조정호, 김래현, 「에너지 절감형 화학공정의 설계」, p.259-267, 아진, 2007

- Murphy, 「Introduction to chemical processes ; principles, analysis, synthesis」, 2007

- Perry, 「Perry's chemical engineers' handbook」, 8th ed.

- air liquide 社 homepage, http://www.airliquide.com

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