• Korean Chemical Engineering Research
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• 제46권5호
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• pp.1017-1022
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• 2008

분리벽형 열복합 증류탑이 현장에서 에너지 절감형 증류 시스템으로 많이 사용되고 있으나 증류탑을 새로 제작하여야 하는 어려움이 있어, 기존의 증류탑을 활용한 에너지 절감형 증류 시스템을 제안하였다. 제안된 증류탑은 BTX 공정에서 기존 시스템에 비해 약 39%의 에너지 절감효과가 있다. 또, 제안된 증류 시스템은 분리벽형 증류탑에 비해 운전성을 개선할 수 있음을 보였으며, 추가된 증류탑의 단수는 중간제품의 조성에 큰 영향을 미치지 않는다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제12권5호
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• pp.2445-2450
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• 2011

화학공정 모사 소프트웨어인 HYSYS를 사용하여 Reformate 분리 공정을 열복합 증류탑으로 설계하였다. 열복합 증류탑 설계 방법을 자세히 하였고, 모사 결과를 일반 증류탑과 비교한 결과 제시된 열복합 증류탑 설계 방법이 간단하고 효율적이라는 것을 알 수 있었다. 같은 tray 단수하에서 열복합 증류탑은 일반 증류탑 대비 약 12.2% 에너지가 절약됨을 알 수 있었다.

• 청정기술
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• 제16권1호
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• pp.64-70
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• 2010

본 연구에서는 상용 폴리실리콘 제조공정 중 삼염화실란 정제공정에 사용되는 증류탑에 대해 분리벽형 증류탑을 적용하는 방안을 제안하였다. 상용 전산모사 프로그램(HYSYS)을 통해 기존의 단순 증류탑을 사용한 정제공정과 분리벽형 증류탑으로 대체한 공정을 각각 전산모사 하여 같은 순도와 수율로 삼염화실리콘을 정제할 때 증류탑에서 소모되는 에너지와 투자비용 효과를 비교 분석하였다. 그 결과, 분리벽형 증류탑을 적용한 정제공정이 기존 정제공정에 비해 약 61%의 에너지 절감 효과와 58%의 투자비용 절감효과를 가지는 것으로 확인되었다.

• 청정기술
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• 제16권1호
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• pp.59-63
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• 2010

가소제 등의 중간원료로 사용하는 2-에틸헥산올의 농축공정에 기존의 2 탑 증류 시스템 대신 에너지 절약형 증류탑인 열복합 증류탑을 사용할 때의 에너지 절감효과를 시뮬레이션을 통하여 계산하였다. 기존의 2탑 증류방식에 비해 약 41%의 에너지 절감효과가 있음을 계산의 결과로부터 알 수 있었으며, 에너지 절감의 원인을 증류곡선으로 설명하였다. 또, 기존 공정 대신 열복합 증류탑을 사용하면 증류탑의 운전비용뿐만 아니라 설비비의 절감도 가능한 추가적인 이득이 있다.

• 제어로봇시스템학회지
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• 제2권1호
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• pp.93-100
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• 1996

본 논문에서는 증류탑 제어 구조의 선택과 선택된 조작변수를 이용한 조성제어 전략에 대하여 고찰해 보았다. 제어구조 설계시 증류탑의 양끝에서 물질 수지와 에너지 수지제어를 조합해 주는 두 파라미터에 의해, 예상되어지는 제어구조를 동적 구조 변환 기법을 사용하여 쉽게 분석할 수 있으며, Combined balance 방법으로부터 시작하여, 증류탑에 대한 3가지의 새로운 방법을 소개하였다. 제어구조를 결정하는데 ITAE와 같은 닫힌 루프 성능지표에 기초한 최적 combined balance 구조는 multiloop dual 조성 제어에 대해 다른 구조보다 뛰어난 성능을 보이고 있다. 이 방법은 새로운 증류탑의 제어구조를 설계할 때나, 기존의 증류탑 성능을 향상시키는 데에 사용할 수 있다. 이상과 같이 제어구조가 결정된 후 사용할 수 있는 여러 가지 제어전략을 소개하였다. 제어전략의 선택은 사용자의 목적에 따라 적절한 것을 선택하면 되는데, 대부분의 경우는 적당한 제어구조를 Combined balance 구조로서 결정하게 되면 간단한 형태의 전통적 제어기를 사용해도 무방하며 제어구조의 선택이 선행되지 않으면 MPC와 같은 고급 제어전략을 사용하여 상호작용 등에 의하여 생기는 문제를 해결하는 것이 바람직하다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2004년도 하계학술대회 논문집 D
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• pp.2619-2621
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• 2004

감마선 또는 x-선 등 방사선을 이용한 구조물 진단은 산업전반에 걸쳐 널리 이용되고 있다. 기존의 x-선이나 Ir-192의 감마선 등을 이용한 비파괴검사는 용접부의 확인이나 구조물의 내부 결점 확인과 같이 국부적인 진단에는 유용하나 석유화학산업에서 반응물의 분리 또는 정제 등에 많이 사용되고 있는 증류탑의 내부진단 실험에는 적합하지 않다. 증류탑은 목적에 따라 직경이 $3{\sim}10m$, 높이 $10{\sim}100m$에 달하는 대형 장치로서 내부의 이상현상에 대한 정확한 진단은 공정 전체의 가동효율 최적화에 결정적인 영향을 끼친다. 밀봉 감마선원으로부터 방출된 방사선의 투과율 변화를 증류탑의 반대편에 설치한 방사선 검출기로 측정하여 수직밀도분포(vertical density profile)를 구하여 증류탑의 내부현상에 대한 정확한 정보를 얻을 수 있는데 이러한 작업을 자동으로 수행할 수 있도록 한 것이 자동 증류탑 검사장치이다. 증류탑 진단장치는 크게 방사선 계측 및 데이터 전송회로, 방사선원부와 방사선검출부의 구동장치 및 구동회로, 데이터 수집 및 제어장치 둥으로 구성되어 있으며, 증류탑 검사를 자동화하여 진단결과의 신뢰도와 재현성을 향상시켰다. 본 논문은 방사선원과 방사선 검출장치의 위치를 자동으로 제어하면서 방사선 계측결과를 전송시키는 장치의 개발에 관한 내용으로서 개발된 장치의 소개와 산업현장 적용의 예를 소개함으로써 기존의 비파괴검사기술로는 진단할 수 없는 대형 증류탑의 진단에 효과적인 방사선 응용 계측장치임을 보이고자 한다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제51권2호
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• pp.245-249
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• 2013

천연가스액 회수공정 중 프로판, 부탄, 이소 부탄의 분별증류 과정의 에너지 효율을 향상시키는 방안으로 일반 분리벽형 증류탑 이중배열(DDWC), 일반 분리벽형 증류탑(DWC)과 탑저 분리벽형 증류탑(BDWC)의 순차배열 및 일반 분리벽형 증류탑에 탑정증기 재압축 히트펌프가 탑저 분리벽형 증류탑에 조합된 복합배열을 제안하고 그 성능을 분석하였다. 그 결과 이러한 배열들이 일반 증류배열과 비교하여 재비기와 응축기에서의 에너지 소모를 상당량 줄여주는 효과를 가지는 것을 확인하였으며 소요되는 증류탑의 수와 직경이 줄어들게 되어 투자비용이 대폭 절감될 수 있음을 알 수 있었다. 또한 탑저 분리벽형 증류탑에 탑정증기 재압축 히트펌프를 조합하는 내부 및 외부 열통합 조합을 통하여 가장 많은 운전비용 절감을 달성할 수 있음을 확인하였다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제43권1호
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• pp.39-46
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• 2005

에너지 절약형 증류시스템인 열복합 증류탑의 에너지 사용량은 적으나 운전이 어렵기 때문에 실제공정에 활용이 잘되지 않고 있어 에너지 사용은 적으면서 운전성이 개선된 3탑 증류 시스템을 제안하여 상업적인 실제공정인 헥산제조공정에 활용할 때의 에너지 절약성능과 실제 활용에서 생겨나는 문제에 대해 조사하였다. 에너지 회수구조를 활용할 경우, HYSYS를 이용한 시뮬레이션의 결과 기존의 2탑 증류 시스템에 비해 18%의 에너지 절감효과가 있음을 알았으며 2탑 증류시스템에 비해 제어루프의 수는 증가되지만 3가지 제품의 조성 조절이 쉽고 각 탑의 운전압력을 쉽게 조절할 수 있는 장점을 갖고 있다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제45권1호
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• pp.39-45
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• 2007

분리벽형 증류탑의 구조 설계를 위한 shortcut 방법으로서 기존의 Fenske-Underwood 식을 3기 일반 증류탑 배열에 확장 적용하는 방법을 제안하였다. 제안된 방법으로 초기 설계 단계에서 분리벽형 증류탑의 공급단 위치, 분리벽 구간, 중간 제품 생산단의 위치를 간편하면서도 효과적으로 결정할 수 있는 것을 확인하였다. 제안된 방법에 의하여 구조 설계가 이루어진 분리벽형 증류탑과 기존의 연속 2기 증류공정 간의 분리 효율을 비교하기 위해 HYSYS를 사용하여 다양한 원료 조건에 대하여 전산모사 실험을 수행하였다. 그 결과 제안된 분리벽형 증류탑이 기존 연속 2기 증류공정 대비 16％에서 65％까지 에너지를 절약할 수 있음을 확인하였다. 또한 분리벽형 증류탑에 의한 분리 성능 향상 정도는 중간 비점 물질의 조성에 크게 의존하며 중간비점 조성이 우세할수록 유리함을 확인하였고, 최적 에너지 분포 영역 경향은 원료 혼합물의 ESI 값에 의하여 결정됨을 알 수 있었다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제13권8호
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• pp.3764-3773
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• 2012

본 연구에서는 methyl ethyl ketone (MEK)와 물의 이성분계 공비 혼합물의 공비조성이 압력에 따라서 민감하게 변하는 현상을 이용하여 압력변환 증류(pressure-swing distillation; PSD)공정을 통해서 순도가 99.9mole% 이상의 MEK를 분리해 내기 위한 전산모사 및 공정 최적화를 수행하였다. 전산모사를 위하여 상용성 화학공정 모사기인 Invensys사의 PRO/II with PROVISION 9.1을 활용하였고, 열역학 모델식으로는 Wilson 액체 활동도계수 모델식을 활용하였다. PSD 공정은 저압 및 고압의 증류탑 2기의 증류탑 배열을 사용하는데 저압 증류탑을 전단에 두는 저압-고압 증류탑 배열과 저압 증류탑을 후단에 두는 고압-저압 증류탑 배열로 분류할 수 있다. 본 연구에서는 각각의 배열에 대한 증류탑 환류비와 원료 주입단의 위치를 조절변수로 하여 총 재비기의 heat duty의 합을 최소화시킨 후 두 공정배열을 서로 비교하였다.