| 초록 |
혼합 기체를 분리하는 방법에는 증류(Distillation), PSA(Pressure Swing Adsorption),TSA(Thermal Swing Adsorption), 막(Membrane)분리 공정 등이 있으며 장치 규모나, 설치비, 효율 등을 고려할 때 PSA 공정이 가장 적절한 공정으로 널리 이용되는 경우들이 많이존재한다. 분리 효율을 높이기 위하여 최근의 PSA 공정은 분리하려는 기체 혼합물 속의 각성분들에 대하여 다른 선택성을 가지는 두 가지 이상의 흡착제를 동시에 사용하는 공정으로발전하여 왔다.본 연구에서는 화학 공장의 배가스인 CH4, CO2, CO, H2가 각각 2.4％, 15％, 23.2％,59.4％로 이루어진 혼합 기체로부터 고순도의 수소를 분리·회수하기 위해서 활성탄과 제올라이트가 한 탑 내에 연속적으로 이중 충진되어 있는 흡착탑을 이용한 공정을 연구대상으로하였다. 한 사이클은 9개의 스텝으로 이루어져 있고 연속적인 생산을 위한 조업이 가능하도록 4개의 흡착탑이 동시에 사용되는 4bed-9step의 Batta 사이클을 대상으로 하여 전산 모사를 수행하였다.본 연구에서는 여러 조업변수들 중 하나인 세정기체에 의한 영향을 전산모사를 통하여세밀하게 조사하는 것을 목적으로 하였다. 흡착탑 안의 강한 흡착성분들을 탈착시키기 위해서 흡착탑을 세정하는 방법으로는 흔히 높은 흡착압력에 있는 탑으로부터 발생하는 고순도제품의 일부를 낮은 압력의 탑으로 순환시켜서 사용한다. 그러나 본 연구의 공정에서는 감압단계가 4개의 단계로 나뉘어져서 시행되는데 그 중에서 두 번째 감압단계에서 발생하는기체를 낮은 압력의 탑으로 순환시키는 세정방법을 연구대상으로 하여 세정기체의 양에 따라 달라지는 분리성능과 탑 안의 상태 등을 조사하였다.
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