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경희대학교)자연활석(talc)과 붕사(borax)의 혼합물 공정 설계

"경희대학교)자연활석(talc)과 붕사(borax)의 혼합물 공정 설계"에 대한 내용입니다.
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최초등록일 2024.08.15 최종저작일 2020.06
에어로졸제어 자연활석 붕사 환경공학
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경희대학교)자연활석(talc)과 붕사(borax)의 혼합물 공정 설계
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    • 💡 실무에 적용 가능한 구체적인 기술적 계산 및 의사결정 방법론 제시

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    소개

    "경희대학교)자연활석(talc)과 붕사(borax)의 혼합물 공정 설계"에 대한 내용입니다.

    목차

    Ⅰ. 설계내용 - 문제의 개요
    Ⅱ. 첫번째 과제 - 물질수지계산
    Ⅲ. 두번째 과제 – 사이클론
    Ⅳ. 세번째 과제 – 냉각기(Cooler)
    Ⅴ. 네번째 과제 – 절감비용
    Ⅵ. 다섯번째 과제 - 최종 제어장치대안1, 여과집진기
    Ⅶ. 여섯번째 과제 - 최종 제어장치대안2, 전기집진기
    Ⅷ. 일곱번째 과제 - 배관크기 결정
    Ⅸ. 여덟번째 과제 – 유도송풍기
    Ⅹ. 마지막 과제 - 실행요약문
    Ⅺ. 참고 문헌

    본문내용

    자연활석(talc)과 붕사(borax)의 혼합물은 노천 채광으로 얻을 수 있으며, 이 광석은 탑재함의 지붕이 없는 트럭으로 공장까지 운반된다. 공장에서는 대형 분쇄기에 의해 약 10~15 cm 이하로 분쇄된다. 그 다음, 롤러 분말기 (roller mill)로 유입되어 더욱 잘게 부순다. 이 공정이 끝나면 채로 걸러져서 1 cm미만의 것은 건조 저장되고, 큰 혼합물은 분말기로 재순환된다.

    채로 거르는 과정을 거친 혼합물을 저장소 (silo)로 운반되고 다시 대형 로타리 킬른(rotary kiln) 건조기로 보내져, 8% 습도에서 0.2% 습도로 건조된다. 습윤 고형물의 건조기 투입속도는 50,000 kg/hr이다. 건조기에서는 투입 고형물 1,000kg 당 6.0 liter의 저유황 기름 연료를 사용한다.

    건조된 고형물은 공기접촉 냉각장치를 통과한 후 선적되기 전까지 저장한다. 건조기에서 배출되는 가스의 온도는 650℉이고, 오염된 가스는 대기로 배출되기 전에 적절한 제어장치로 처리한다.

    참고자료

    · 서정민 외 3인 / 최신대기공학설계 / 동화기술 / 2007
    · 김동술 외 1인 / 대기오염 방지공학 / 동화기술 / 2008
    · 강공언 외 3인 / 대기오염 방지기술 / 신광문화사 / 2008
    · 김신도 외 3인 / 대기오염 방지공학 - 입자상 오염물질 편 / 향문사 / 2001
    · 환경관계법규 / 동화기술 / 2011
    · 대기오염 핸드북 / 도서출판 과학기술 / 1992

  • AI와 토픽 톺아보기

    • 1. 자연활석(talc)과 붕사(borax) 혼합물 공정 설계
      자연활석과 붕사 혼합물 공정 설계는 화학공정 설계의 핵심 요소 중 하나입니다. 이 공정에서는 원료 물질의 특성, 반응 조건, 분리 및 정제 공정 등을 종합적으로 고려해야 합니다. 특히 원료 물질의 물리화학적 특성을 정확히 파악하고, 이를 바탕으로 최적의 공정 조건을 도출하는 것이 중요합니다. 또한 공정 효율 향상과 에너지 절감을 위한 공정 최적화 기법 적용, 공정 안전성 확보, 환경 규제 대응 등 다양한 요소를 고려해야 합니다. 이를 통해 경제성과 지속가능성이 높은 공정 설계를 달성할 수 있을 것입니다.
    • 2. 물질수지 계산
      물질수지 계산은 화학공정 설계의 기초 단계로, 공정 내 물질의 흐름과 변화를 정량적으로 파악하는 데 매우 중요합니다. 물질수지 계산을 통해 공정의 물질 투입량, 생산량, 손실량 등을 정확히 예측할 수 있으며, 이를 바탕으로 공정 효율 향상, 에너지 및 자원 절감, 환경 영향 최소화 등을 도모할 수 있습니다. 또한 물질수지 계산은 공정 모사, 공정 제어, 경제성 분석 등 후속 설계 단계의 기초 자료로 활용됩니다. 따라서 물질수지 계산의 정확성과 신뢰성을 확보하는 것이 매우 중요합니다.
    • 3. 사이클론 설계
      사이클론은 입자 분리 장치로, 화학공정에서 널리 사용되는 중요한 장치입니다. 사이클론 설계 시에는 입자 특성, 유체 유동, 압력 강하, 분리 효율 등 다양한 요소를 고려해야 합니다. 특히 사이클론의 기하학적 형상, 운전 조건, 입자 특성 등을 종합적으로 분석하여 최적의 설계 변수를 도출하는 것이 중요합니다. 또한 실험 데이터와 수치 해석 기법을 활용하여 사이클론 성능을 정확히 예측하고, 이를 바탕으로 공정 최적화를 수행할 수 있습니다. 이를 통해 에너지 효율성, 환경 규제 대응, 경제성 등을 고려한 사이클론 설계가 가능할 것입니다.
    • 4. 냉각기 설계
      화학공정에서 냉각기는 공정 효율 향상, 제품 품질 관리, 안전성 확보 등을 위해 매우 중요한 장치입니다. 냉각기 설계 시에는 열 전달 메커니즘, 유체 유동, 압력 강하, 재료 선정 등 다양한 요소를 고려해야 합니다. 특히 공정 조건, 열 부하, 냉각 매체 특성 등을 종합적으로 분석하여 최적의 설계 변수를 도출하는 것이 중요합니다. 또한 실험 데이터와 전산 유체 역학(CFD) 기법을 활용하여 냉각기 성능을 정확히 예측하고, 이를 바탕으로 공정 최적화를 수행할 수 있습니다. 이를 통해 에너지 효율성, 환경 규제 대응, 경제성 등을 고려한 냉각기 설계가 가능할 것입니다.
    • 5. 비용 절감
      화학공정 설계에서 비용 절감은 매우 중요한 요소입니다. 비용 절감을 위해서는 공정 효율 향상, 에너지 및 자원 절감, 폐기물 처리 최소화 등 다양한 방안을 고려해야 합니다. 특히 공정 모사와 최적화 기법을 활용하여 공정 조건을 최적화하고, 장치 설계 및 재료 선정을 통해 에너지 및 자원 사용을 최소화할 수 있습니다. 또한 폐기물 처리 공정 개선, 부산물 활용, 공정 통합 등을 통해 폐기물 처리 비용을 절감할 수 있습니다. 이와 함께 공정 자동화, 유지보수 최적화, 공정 안전성 확보 등을 통해 운전 비용을 절감할 수 있습니다. 이러한 다각도의 노력을 통해 화학공정의 경제성을 향상시킬 수 있을 것입니다.
    • 6. 여과집진기 설계
      여과집진기는 화학공정에서 발생하는 입자상 물질을 제거하는 데 매우 중요한 장치입니다. 여과집진기 설계 시에는 입자 특성, 유체 유동, 압력 강하, 여과 효율 등 다양한 요소를 고려해야 합니다. 특히 입자 크기 분포, 입자 농도, 유체 유속 등을 종합적으로 분석하여 최적의 설계 변수를 도출하는 것이 중요합니다. 또한 실험 데이터와 수치 해석 기법을 활용하여 여과집진기 성능을 정확히 예측하고, 이를 바탕으로 공정 최적화를 수행할 수 있습니다. 이를 통해 에너지 효율성, 환경 규제 대응, 경제성 등을 고려한 여과집진기 설계가 가능할 것입니다.
    • 7. 전기집진기 설계
      전기집진기는 화학공정에서 발생하는 미세 입자를 효과적으로 제거할 수 있는 장치입니다. 전기집진기 설계 시에는 전기장 형성, 입자 이동, 포집 효율 등 다양한 요소를 고려해야 합니다. 특히 입자 특성, 유체 유동, 전극 구조, 운전 조건 등을 종합적으로 분석하여 최적의 설계 변수를 도출하는 것이 중요합니다. 또한 실험 데이터와 수치 해석 기법을 활용하여 전기집진기 성능을 정확히 예측하고, 이를 바탕으로 공정 최적화를 수행할 수 있습니다. 이를 통해 에너지 효율성, 환경 규제 대응, 경제성 등을 고려한 전기집진기 설계가 가능할 것입니다.
    • 8. 덕트 설계
      화학공정에서 덕트는 유체 및 입자 물질의 이송에 매우 중요한 역할을 합니다. 덕트 설계 시에는 유체 유동, 압력 강하, 진동 및 소음 등 다양한 요소를 고려해야 합니다. 특히 유체 유동 특성, 덕트 형상, 지지 구조 등을 종합적으로 분석하여 최적의 설계 변수를 도출하는 것이 중요합니다. 또한 실험 데이터와 전산 유체 역학(CFD) 기법을 활용하여 덕트 성능을 정확히 예측하고, 이를 바탕으로 공정 최적화를 수행할 수 있습니다. 이를 통해 에너지 효율성, 안전성, 경제성 등을 고려한 덕트 설계가 가능할 것입니다.
    • 9. 송풍기 선정
      화학공정에서 송풍기는 유체 및 입자 물질의 이송에 필수적인 장치입니다. 송풍기 선정 시에는 유체 유동, 압력 상승, 동력 소비 등 다양한 요소를 고려해야 합니다. 특히 공정 조건, 유체 특성, 운전 요구사항 등을 종합적으로 분석하여 최적의 송풍기 모델을 선정하는 것이 중요합니다. 또한 실험 데이터와 수치 해석 기법을 활용하여 송풍기 성능을 정확히 예측하고, 이를 바탕으로 공정 최적화를 수행할 수 있습니다. 이를 통해 에너지 효율성, 안전성, 경제성 등을 고려한 송풍기 선정이 가능할 것입니다.
    • 10. 최종 제어장치 선정
      화학공정에서 최종 제어장치는 공정 변수를 조절하고 안정화하는 데 매우 중요한 역할을 합니다. 최종 제어장치 선정 시에는 제어 대상, 제어 목표, 제어 성능 등 다양한 요소를 고려해야 합니다. 특히 공정 특성, 제어 요구사항, 운전 조건 등을 종합적으로 분석하여 최적의 제어장치를 선정하는 것이 중요합니다. 또한 실험 데이터와 제어 시뮬레이션을 활용하여 제어장치 성능을 정확히 예측하고, 이를 바탕으로 공정 최적화를 수행할 수 있습니다. 이를 통해 공정 안정성, 에너지 효율성, 경제성 등을 고려한 최종 제어장치 선정이 가능할 것입니다.

  • 자료후기

      Ai 리뷰
      이 문서는 건조기에서 발생하는 분진과 SO2 배출량 산정, 압력손실과 집진효율 계산, 덕트 및 송풍기 설계 등 공정 전반에 걸친 상세한 내용을 포함하고 있다.

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