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Applied Chemistry for Engineering, Vol.31, No.6, 660-667, December, 2020
DOI10.14478/ace.2020.1082  Export Citation
스팀 사용 저감을 위한 응축수 재활용 공정설계 및 경제성 평가
Process Design and Economic Evaluation of Condensate Recycling Process for Steam Consumption Reduction
김진욱1, 2, 최영렬1, 3, 조형태1, 김정환1, †
  • 1한국생산기술연구원 친환경재료공정연구그룹
  • 2서울과학기술대학교 화공생명공학과
  • 3연세대학교 화공생명공학과
Jinuk Kim1, 2, Yeongryeol Choi1, 3, Hyungtae Cho1, and Junghwan Kim1, †
  • 1Green Materials and Processes R&D Group, Korea Institute of Industrial Technology, Ulsan 44413, Korea
  • 2Chemical and Biomolecular Engineering, Seoul National University of Science and Technology, Seoul 01811, Korea
  • 3Chemical and Biomolecular Engineering, Yonsei University, Seoul 03722, Korea
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초록
본 연구의 대상은 에폭시 레진 생산 공정으로 155 ℃ 이상의 고온 스팀을 열원으로 사용하고 있으며 공정에서 생성되는 응축수는 전량 버려지고 있다. 공정의 일부는 70 ℃ 이하의 저온으로 운전되므로 버려지는 응축수를 재활용하여 저온 공정의 열원으로 사용한다면 스팀 사용량 저감이 가능하다. 따라서 본 연구에서는 응축수 재활용을 통해 폐열을 회수하여 스팀 사용량을 저감할 수 있는 공정을 제시하고 모델을 개발하였다. 최적의 응축수 재활용 공정을 찾기 위한 사례연구를 진행하였고, 각 사례의 연간 자본 비용 및 스팀 저감 비용을 비교하여 경제성 평가를 실시하였다. 제안된 공정에서 응축수 회수를 통해 저온 공정에 사용하는 스팀 사용량을 연간 최대 67.6%까지 저감하여 최대 연 522.1 백만원의 추가 수익의 확보가 가능함을 확인하였다.
This study focused on the epoxy resin production process, which uses the steam of 155 ℃ or higher as a heat source, and discards all condensate generated. A part of the process is operated at low temperatures of 70 ℃ or below, thus there are opportunities to reduce the steam consumption by recycling wasted condensate as a heat source for the low temperature section of process. In this study, we developed process models that can reduce steam by recovering waste heat through recycling condensate and conducted a case study to find an optimal condensate recycling system. Three different process designs were proposed and economic evaluations were performed by comparing annual capital costs and steam savings in each case. Finally, an annual steam consumption of the low-temperature section could be reduced by up to 67.6%, which could also bring an additional economic benefit of 522.1 million won/yr.
Keywords:Recycling condensate;Waste heat recovery;Process modeling;Case study
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