Aspen Plus를 이용한 증류탑설계 과제 - 분리공정

소개

Aspen Plus를 이용한 증류탑설계 과제 - 분리공정

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본문내용

1>. Aspenplus를 이용한 설계.
1. 증류탑에 주입되는 원료에 대한 성분, 공급유속 및 기타 물리, 화학적 특성 결정.

첫째 조건으로 고려되어져야 할 점은 하루에 씩 생산이 되어야 한다는 것이다. 이것을 시간 단위로 환산하면, 이 되어 즉, 시간당 꾸준히 의 HFP(Hexafluoropropylene)을 생산해 내야 한다는 것이 된다. HFP와 같이 FEED로 들어가게 될 TFE(Tetrafluoroethylene) 의 물성 또한 파악해서 FEED에서 어떤 압력과 어떤 온도로 들어가야 하는 지 결정하는 것이 우선이다.
먼저 위의 물성표로부터 TFE의 분자량이 , HFP의 분자량이 임을 알 수 있으므로,
시간당 얻는 HFP mole수 :
회수율이 90%이므로 들어가는 Feed에서 HFP 양을 라 할 때,
이다


이것은 Inlet stream의 80% 이므로, Feed의 전체 양을 라 하면,



Feed의 양이 결정 되었으므로, 어떤 온도에서 어떤 압력으로 들어가는 지를 결정하여야 한다. 위 물성 표를 통해 각 성분의 끓는점은 다음과 같이 얻을 수 있다.




Boiling Point at 1atm
TFE
197.51K, -75.64, -104.15
HFP
243.55K, -29.6, -249.7


위와 같이 대기압, 상온에서 항상 기체인 것을 알 수 있으며, Feed로 주입할 때 온도를 많이 내려서 주입하는 것은 경제적으로 부담을 줄 수 있으므로 어느 정도의 압력이 동시에 필요하다는 것을 알 수 있다.
Feed의 온도를 -10로 정해 놓고 Aspenplus의 Analysis기능을 이용해 다음과 같은 Pxy 그래프를 얻는다.

참고자료

· Aspenplus를 이용한 화학공정의 모사, 조정호 외 4명, 멀티정보사
· Design of an Industrial Adsorption Process with Activated Carbon for the Removal of Hexafluoropropylene from the Wet Air, Marco J. G, Linders, Martijn B. L. van der Weijst, 2001
· TFE/HFP 증류 분리 공정 : Aspen 분석, 송인호 외 7명, 2006
· Pyrolysis of Trifluoromethane to produce Hexafluoropropylene, 문동주 외 4명, 2002
· Perry's chemical engineer's Handbook 7th edition, Robert H. Perry.
· Matheson gas data book, Carl L. Yaws, William Braker, 2001.
· http://www.niccakorea.com/
· 이산화탄소 저감 및 처리 기술 개발 사업, 고효율 불소계 윤활유 제조 기술 개발, 이수복, 박인준, 김정훈, 한국 화학 연구원, 2008, 교육과학기술부.
· Unit operations of chemical engineering seventh edition, Warren L. McCabe, Julian C. Smith, Peter Harriott, McGraw-hill international edition.
· CRC Handbook of Chemistry and Physics, David R. Lide, National Institute of Standards and Technology
· Handbook of Polymer solution Thermodynamics, Ronald P. Danner, Martin S. High Department of Chemical Engineering The Pennsylvania State University
· Transport processes and unit operations, Christie J. Geankopolis, 1999.09.01
· Plant Design and Economics for Chemical Engineers Fourth Edition, Max S. Peters, Klaus D. Timmerhaus, 1991