| 초록 |
PSA(Pressure Swing Adsorption)공정은 1960년대에 Skarstrom에 의해서 공기의 건조공정에 사용되기 시작하면서 상용화되었다. 이러한 PSA공정을 이용한 분리 기술은 지난 20여 년간의 Carbon, Zeolite 분자체 등의 흡착제 개발에 힘입어 분리 및 정제 기술로 발전되어 왔다. PSA공정의 상용화는 다른 분리 기술에 비해 에너지 및 운전 비용 절감의 장점이 있고, 보다 성능이 우수한 흡착제와 새로운 공정의 개발 연구가 가속화되고 있어 21세기에는 중요한 분리 공정 기술로 발전될 것으로 기대된다.본 연구에서는 평형 흡착법에 의해 산소를 분리, 농축하기 위해서 흡착제로 Zeolite 13X를 선정하였다. 본 연구실에서는 Zeolite 13X에 대한 흡착등온실험, 파과실험, 단탑 3단계 PSA실험, 단탑 4단계 PSA실험을 수행하였고, 단탑 4단계 PSA 실험의 결과 생산되는 산소의 최고 농도가 85%정도까지 농축됨을 알 수 있었다[1]. 이상의 기초 실험을 바탕으로 하여 두탑에서 가압, 흡착, 탈착, 세정의 기본 4단계 PSA 실험과 Product 가압 단계의 첨가의 영향과 압력 균등화 단계(Pressure Equalization Step)의 첨가의 영향을 고찰하기 위한 두탑 5단계 PSA실험을 수행하였다. 특히 Product 가압 단계는 약흡착질의 회수율을 높일 수 있다. 이것은 Product 가압 단계에서 약흡착질에 의해 흡착탑이 가압되기 때문이다[2]. 압력 균등화 단계(Pressure Equalization Step)가 첨가된 공정에서는 Pressure Equalization정도에 의해 공정 성능이 영향을 받게 된다[3]. Product 유량, Purge 유량, Pressure Equalization정도등 공정 변수들의 영향을 고찰하고 최적의 조작 조건을 실험적으로 결정하여 보다 개선된 산소 농축 PSA공정 개발의 기초자료를 제공하고자 한다.
|
