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고순도 폐냉매 정제 재생을 위한 연속 증류 컬럼 설계 및 에너지 최적화
최한솔 ( Han-sol Choe ),( Nguyen Van Duc Long ),이동영 ( Dong-young Lee ),이문용 ( Moon-yong Lee ),박선용 ( Sun-yong Park ),황병봉 ( Byeng-bong Hwang ) 한국폐기물자원순환학회(구 한국폐기물학회) 2021 한국폐기물자원순환학회 춘계학술발표논문집 Vol.2021 No.-
폐냉매 재생은 여러 유형의 냉각 루프에서 사용된 냉매 가스를 엄격하게 고순도 수준으로 처리하여 시장에 재진입하게 된다. 이 처리 방법은 냉매 가스가 가지는 치명적인 오존층 파괴 정도를 줄이는데 큰 기여가 된다. 따라서 본 연구에서는 냉매 재생을 위한 연속 증류 컬럼이 제안된다. 해당 과제에서 풀어야 할 숙제는 바로 하나의 컬럼으로 여러가지 폐냉매 혼합물을 처리할 수 있어야 한다는 것이다. 여러 냉매 혼합물의 VLE 경향성에 대한 실험 데이터를 시뮬레이션 결과와 비교하여 적절한 열역학 모델로 REFPROP을 선택하고 Aspen Hysys V.10을 사용하여 본 연구의 모든 시뮬레이션을 수행하였다. 냉매 혼합물 R-22 & R-410a / R-32 & R-125 /R-12 & R-134a를 포함한 세 가지 대중적인 혼합물을 처리할 수 있도록 shortcut & rigorous 방법을 통해 증류 공정을 설계하고 최적화하였다.
폐냉매 재생 목적 산업용 회분식 증류 컬럼을 활용한 R-12 분리
이동영 ( Dong-young Lee ),( Nguyen Van Duc Long ),민성웅 ( Seong Woong Min ),김광식 ( Gwang Sik Kim ),이현희 ( Hyun Hee Lee ),최한솔 ( Han-sol Choe ),이문용 ( Moon-yong Lee ),박선용 ( Sun-yong Park ),황병봉 ( Byeng-bong Hwan 한국폐기물자원순환학회(구 한국폐기물학회) 2021 한국폐기물자원순환학회 춘계학술발표논문집 Vol.2021 No.-
여러 냉각 루프에서 사용된 냉매 가스를 재생함으로써 냉매 가스의 치명적인 오존층 파괴를 줄일 수 있다. 본 연구에서는 폐냉매 혼합물에서 클로로플루오로카본(CFC)의 대표 물질인 디클로로디플루오로메탄 CCl2F2 (R-12 또는 프레온-12)를 재생하기 위해 이미 설치되어 있는 회분식 증류 컬럼을 활용한다. 이는 기존 소유하고 있는 증류 컬럼을 활용하기 때문에 많은 설계 변수를 고려해야 하고 컬럼의 운전 온도와 압력 범위 또는 열매 체유의 온도와 같이 많은 제약 조건이 있었다. 실험 데이터와 비교한 Txy 다이어그램을 기반으로 기-액 상평형에 대한 열역학 모델로 REFPROP을 선택하였다. Aspen Batch Modeler 공정 시뮬레이션 프로그램을 이용하여 기본 개념 설계 및 최적화를 수행한 후 산업용 회분식 증류 컬럼을 활용하여 실제 운전 데이터와 시뮬레이션 결과를 비교했다. 시뮬레이션 결과와 실제 운전 데이터가 다소 일치하는 점을 미루어 보아 이 시뮬레이션 방법은 새로운 회분식 증류 설계에도 적용 할 수 있다고 판단되어진다.