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저자정보
노재현 (공주대학교) 박회경 (공주대학교) 김동선 (공주대학교) 조정호 (공주대학교)
저널정보
한국산학기술학회 한국산학기술학회 논문지 한국산학기술학회논문지 제18권 제10호
발행연도
2017.10
수록면
136 - 152 (17page)

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본 연구에서는 CO₂ 제거 용매로써 메탄올 수용액을 사용하는 Rectisol<SUP>Ⓡ</SUP>공정을 모델링하기 위한 열역학 모델식으로는 PC-SAFT(Perturebed-Chain Statistical Associating Fluid Theory) 상태방정식과 액체활동도계수 모델식을 기본으로 조합된 Two-model approach식{NRTL(Non Random Two Liquid) + Henry + Peng-Robinson}을 비교하였다. 또한 PC-SAFT 상태방정식의 이성분계 상호작용 매개변수와 Two-model approach식의 Henry 상수를 새롭게 결정하기 위해서 273.25K과 262.35K에서 CO₂와 메탄올 간의 흡수평형실험을 수행하고 회귀분석을 하였다. 그리고 새롭게 결정한 매개변수의 정확성은 실험 데이터의 추산결과를 통해 검증하였다. 이러한 모델식과 검증한 매개변수를 사용하여 CO₂ 제거공정을 모델링 하였다. 그 결과 Two-model approach식을 사용한 경우가 PC-SAFT EOS을 사용한 경우에 비해 CO2 99.00% 제거하기 위해 요구되는 메탄올 용매 유량이 약 43.72% 더 높게 추산되었으며, 증류탑에서의 냉각수 소모량은 39.22%정도, 스팀소모량은 43.09%정도 더 소요됨을 알 수 있었다. 결론적으로 고압에서 운전되는 Rectisol<SUP>Ⓡ</SUP>공정을 Henry관계식의 도움을 받는 액체활동도계수 모델식을 사용하여 모델링을 하는 경우 PC-SAFT 상태방정식을 사용한 경우에 비해서 크게 설계된 다는 것을 알 수 있었다. 이러한 이유는 액상에 대한 용해도가 낮은 가스성분이 일정한 온도에서 액상에 녹아드는 양은 기상의 분압에 비례하여 증가하는 것으로 계산되는 Henry 관계식의 특성 때문에 메탄올에 대해 용해도가 큰 CO₂의 경우 메탄올과 CO₂간의 흡수특성을 잘 예측하지 못하는 것을 알 수 있었다.
#PC-SAFT EOS #Henry's law #Rectisol< #SUP> #Ⓡ< #/SUP> # process #methanol solvent #carbon dioxide

목차

요약
Abstract
1. 서론
2. 본론
3. 결론
References

참고문헌 (47)

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[학술지(정기간행물)] - Ewelina Kruszczak / 2017 / CO2 Capture by Absorption in Activated Aqueous Solutions of N,N-Diethylethanoloamine / Ecological Chemistry and Engineering S 24 (2) Crossref [학술지(정기간행물)] - Somayeh Mirzaei / 2016 / Simulation of Aqueous Blend of Monoethanolamine and Glycerol for Carbon Dioxide Capture from Flue Gas / Energy & Fuels 30 (11) : 9540 ~ 9553 Crossref [학술지(정기간행물)] - Mohammad Ehsan Hamzehie / 2016 / Carbon dioxide absorption in aqueous solution of potassium glycinate + 2-amino-2-methyl-1-propanol as new absorbents / RSC Advances 6 (67) : 62612 ~ 62623 Crossref [학술지(정기간행물)] - Hassan Pashaei / 2017 / Experimental study and modeling of CO 2 absorption into diethanolamine solutions using stirrer bubble column / Chemical Engineering Research and Design 121 : 32 ~ 43 Crossref [단행본] - A. L. Kohl / 1997 / Gas Purification / Gulf Publishing Company google schola

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