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논문 기본 정보
- 자료유형
- 학위논문
- 저자정보
- 지도교수
- 박상진
- 발행연도
- 2013
- 저작권
- 동국대학교 논문은 저작권에 의해 보호받습니다.
이용수33
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CO2 흡수공정은 석유화학, 비료, 과산화수소공업, 천연가스처리, 석탄가스, 석탄액화 및 화학공장 배기가스 처리에 사용되는 등 그 적용 범위가 넓다. CO2를 회수하는 공정을 설계하는데 있어서 CO2, 아민, 물 등을 포함하고 있는 혼합물의 각 성분들은 물에 전해되어 양이온 및 음이온을 발생시키게 되고 각 이온들은 반응을 하게 되어 새로운 물질 및 이온들이 생성 되므로 이러한 메커니즘은 혼합물을 구성하고 있는 성분 및 이온들의 물질 및 에너지 수지 등이 바뀌게 되어 기존의 상태방정식 및 Liquid Activity 방정식 등을 공정설계 및 운용에 적용시 많은 경우에 있어 부정확한 오류가 발생하여 수용성 전해질계에 대한 바른 이해와 적용, 새로운 모델 개발이 필요하다.
이에 본 연구에서는 DME 합성공정에서 생성된 Gas를 기준으로 하여 CO2를 회수하는 공정에 대하여 공정모사 및 해석을 하였다. CO2를 분리하는 공정에는 크게 물리적 흡수 방법과 화학적 흡수 방법이 있으며, 물리적 흡수 방법에는 methanol 용매를 사용하는 Rectisol과 DEPG를 사용하는 Selexol, Pyridine을 사용하는 Purisol 등이 있으며, 화학적 흡수 방법에는 MEA, MDEA, DEA, DGA 등의 amine 흡수제를 사용하는 공정이 있다. 각 공정에 대하여 올바른 열역학 모델식의 선정 및 파라미터 추산을 하고 용매에 따른 이산화탄소 회수공정의 성능을 비교하였으며, 그에 따른 이산화탄소 회수공정에 대한 엔지니어링 설계 결과물을 도출하였다.
이에 본 연구에서는 DME 합성공정에서 생성된 Gas를 기준으로 하여 CO2를 회수하는 공정에 대하여 공정모사 및 해석을 하였다. CO2를 분리하는 공정에는 크게 물리적 흡수 방법과 화학적 흡수 방법이 있으며, 물리적 흡수 방법에는 methanol 용매를 사용하는 Rectisol과 DEPG를 사용하는 Selexol, Pyridine을 사용하는 Purisol 등이 있으며, 화학적 흡수 방법에는 MEA, MDEA, DEA, DGA 등의 amine 흡수제를 사용하는 공정이 있다. 각 공정에 대하여 올바른 열역학 모델식의 선정 및 파라미터 추산을 하고 용매에 따른 이산화탄소 회수공정의 성능을 비교하였으며, 그에 따른 이산화탄소 회수공정에 대한 엔지니어링 설계 결과물을 도출하였다.
목차
제 1 장 서 론 = 1제 2 장 이론적 배경 = 2제 1 절 흡수공정의 개요 = 21. 흡수공정의 정의 = 22. 흡수공정의 개요 = 2제 2 절 흡수공정의 종류 및 특성 = 41. 화학 흡수 공정 = 42. 물리 흡수 공정 = 8제 3 장 공정모사 = 11제 1 절 이산화탄소 흡수계산을 위한 열역학 모델실 = 111. 상태방적식의 소개 및 매개변수 a와 b값의 계산 = 112. 순수성분의 증기압을 잘 추산하기 위한 Alpha Function = 313. 혼합물의 K-value를 잘 추산하기 위한 Mixing Rule = 354. 순수성분의 액상밀도 추산을 위한 모델식 소개 = 375. 액체 활동도계수 모델식 = 396. Amine계 흡수 계산을 위한 열역학 모델식 소개 = 48제 2 절 이산화탄소 흡수평형 실험 데이터 확보 = 531. MEA 용매에 대한 CO2 흡수 평형 데이터 = 532. AMP 용매에 대한 CO2 흡수 평형 데이터 = 563. DEA 용매에 대한 CO2 흡수 평형 데이터 = 574. MDEA 용매에 대한 CO2 흡수 평형 데이터 = 585. Multi Amine 용매에 대한 CO2 흡수 평형 데이터 = 62제 3 절 올바른 열역학 모델식의 선정 및 파라미터 추산 = 701. SRK 상태방정식 = 702. NRTL 모델식 = 733. Henry의 법칙 = 734. Amine 모델 = 74제 4 절 공정모사 = 771. 물리적 흡수 공정(Physical solvent process) = 772. 화학적 흡수 공정(Chemical solvent process) = 79제 5 절 용매에 따른 이산화탄소 회수공정의성능 비교 = 811. 용매의 종류와 농도에 따른 용매 순환유량 비교 = 812. 흡수탑의 운전압력 및 탑 높이에 따른 성능비교 = 833. 흡수용매의 공급온도에 따른 흡수 성능비교 = 864. 용매에 따른 탈거탑의 재생에너지 비교 = 88제 6 절 이산화탄소 흡수공정에 대한 엔지니어링 설계 결과물 도출 = 921. PFD(Process Flow Diagram) = 922. Stream Table = 963. HTRI를 활용한 이중관 열교환기 Thermal Rating = 102제 4 장 결론 = 117제 1 절 공정 설계를 위한 열역학적 모델 = 1171. 상태방정식 및 액상밀도 추산을 위한 모델식 = 1172. 액체 활동도 계수 모델식 = 1173. Amine계 흡수 계산 = 118제 2 절 흡수평형 실험 데이터 및 열역학 파라메터 추산 = 1191. 흡수평형 실험데이터 = 1192. 열역학 파라메터 추산 = 119제 3 절 공정모사 결과 분석 = 1201. 물리적 흡수 공정 = 1202. 화학적 흡수 공정 = 1203. 흡수탑의 운전 압력 및 탑 높이, 흡수용매의 공급온도 = 121참고 문헌 = 123
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