| 초록 |
고순도 부틸아세테이트의 생산을 위해 외부 공비 첨가제를 사용한 반응 증류 공정(Extraneous entrainer enhanced reactive distillation)을 제안하였다. 기존의 생산 공정은 예비 반응기와 반응 증류 탑으로 구성되었고 반응 생성물인 부틸 아세테이트가 공비 물질로 사용되기 때문에 공정 효율이 줄어드는 단점이 있다. 이러한 단점을 해결하기 위해 공비첨가제를 사용하여 분리 효율을 높이는 반응 증류를 제안하였다. 외부 공비 첨가제는 생성물인 물을 효율적으로 제거하여 반응 영역에 반응물이 집중되기 때문에 높은 반응 효율과 에너지 및 장치비 절감 효과를 기대할 수 있다. 또한 사용되는 공비 첨가물의 공비 특성, 즉 이성분, 삼성분 공비에 따라 다른 다중정상상태 특성을 보였다. 이성분 공비 혼합물은 일반적인 공비증류 특성을 보이나, 삼성분 공비 혼합물인 경우, reboiler duty가 증가함에 따라 공비 조성이 외부 공비 첨가제에서 반응생성물과 외부 공비 첨가제의 혼합물로 이동하는 현상을 보였다. 두 경우 모두 높은 공정 효율을 유지하기 위해서 정류부의 공비첨가제 inventory가 적절히 유지되어야 한다. 이러한 공비 첨가제에 따른 동특성을 바탕으로 각 경우에 대한 공정 제어 구조를 제안하였고, 제안된 제어 구조들은 좋은 제어 성능을 보였다. |
