• Korean Chemical Engineering Research
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• 제46권2호
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• pp.348-355
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• 2008

청정대체에너지로 관심이 고조되고 있는 바이오에탄올의 경제적 생산은 고유가시대에 있어 매우 중요하다. 본 연구에서는 곡물의 주정발효를 통해 얻어진 바이오 에탄올의 회수공정에 대하여 공장설계를 위한 열역학적 해석을 통해 신뢰성 있는 공정모사결과를 얻을 수 있도록 하고, 본 모델을 통하여 매우 성공적으로 운전이 되어 제품을 생산할 수 있고 향후 공정개선에 대한 기초를 마련했다. 연료용 무수에탄올 생산 공정은 실제공정에서 사용되고 있는 기술은 공비증류, 추출증류, 압력스윙 흡착공정 등이 있다. 본 연구에서는 추출증류 공정에 대한 공정모사를 통해 경제성 및 영향성을 평가해보았다. 에틸렌글리콜을 이용한 추출증류에 대한 공정연구는 매우 에너지 효율적이고 무수에탄올 생산에 있어 에틸렌글리콜을 이용한 추출증류는 발효 불순물의 영향을 받지 않음을 확인할 수 있었다. 이는 공비증류와 비교할 때 가장 큰 차이를 보이는 것으로 무수에탄올 회수에 있어 다양한 구성이 가능하며, 에탄올의 회수율을 극대화할 수 있다는 장점을 갖는다. 또한 공비를 제거하기위한 에틸렌글리콜 등의 첨가제는 공정의 성분들과 끓는점의 차이가 높고 서로의 용해도가 낮아서 공정중에 거의 100% 회수가 가능한 특징을 있고 공비증류에 비해 매우 환경친화적이다. 한편 개발된 공정에서는 매우 낮은 에너지(1.37198 kg steam/kg anhydride ethanol from 3.05 mol% ethanol)로 99.85%의 무수에탄올을 생산할 수 있으며, 본 연구의 결과 발효된 원료로부터의 무수에탄올의 생산은 공비를 제거하기위한 agent의 선택도 중요한 사항으로 첨가제에 따른 효율이나 에너지 필요량을 알아보았고 공정의 에너지를 절약하기 위해 공정을 효율적으로 구성하여 열회수를 극대화 할 수 있었다.

• 제어로봇시스템학회논문지
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• 제12권9호
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• pp.945-953
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• 2006

Though a fully thermally coupled distillation column consumes less energy than an original column, it is not widely implemented in practice due to its operational difficulty. A new fully thermally coupled distillation column is proposed for the operability improvement, and its performance is investigated. The main improvement is the separation of a main column to give an upper and lower columns and the installation of an intermediate heat exchanger between them to regulate the fluctuation of product compositions. A proper manipulation of column pressure in the separated main columns made easy vapor flow without a compressor. The operability improvement is examined in a hexane process from the dynamic simulation using a commercial design software HYSYS. The simulation results indicate that the coupling among inputs and outputs is loosened to make easy manipulation of product compositions in the proposed distillation system.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제53권4호
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• pp.450-456
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• 2015

본 연구에서는 압력변환 증류공정(Pressure-Swing Distillation, PSD)을 사용하여 에탄올-벤젠 공비혼합물의 분리공정에 대한 전산모사 및 공정 최적화를 수행하였다. 신뢰성 있는 공정 최적화 결과를 도출하기 위해 에탄올-벤젠 이성분계에 대한 기-액 상평형 실험을 수행한 후, 열역학 모델식의 회귀분석을 통해 이성분계 상호작용 매개변수를 도출하였다. 저압-고압 컬럼 배열, 고압-저압 컬럼 배열을 통한 압력변환 증류공정을 적용하여 고순도 에탄올과 고순도 벤젠을 얻기 위한 공정 최적화를 수행하였으며, 재비기의 heat duty량을 비교하였다.

• 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.

• 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
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• 제어로봇시스템학회 1991년도 한국자동제어학술회의논문집(국내학술편); KOEX, Seoul; 22-24 Oct. 1991
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• pp.99-104
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• 1991

An adaptive predictive control method for SISO and MIMO plants is proposed. In this method, future predictions of process output based on a bilinear CARIMA model are used to calculate the control input. Also, a classical recursive adaptation algorithm, equation error method, is used to decrease the uncertainty of the process model. As a result of the application on distillation process, the ability of the set-point tracking and the disturbance rejection is acceptable to apply to the industrial distillation processes.

• 제어로봇시스템학회논문지
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• 제8권10호
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• pp.833-841
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• 2002

We develope a model that can manipulate the reflux ratio of a batch distillation process in real time for optimal operations. Firstly, reflux ratio decision model for batch distillation unit was developed using the simple short-cut method. Secondly, more detailed rigorous method was applied to improve the accuracy of the model. Based on these models, operational strategies for the optimal reflux ratio was proposed. The results are illustrated with suitable examples and compared with the results using commercial simulator.

• Journal of Radiation Protection and Research
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• 제48권2호
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• pp.77-83
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• 2023

Background: The purpose of this study is to purify uranium (U[VI])-contaminated soil-flushing effluent using the precipitation-distillation process for clearance. Precipitation and distillation are commonly used techniques for water treatment. We propose using a combination of these methods for the simple and effective removal of U(VI) ions from soil-flushing effluents. In addition, the U concentration (Bq/g) of solid waste generated in the proposed treatment process was analyzed to confirm whether it satisfies the clearance level. Materials and Methods: Uranium-contaminated soil was decontaminated by soil-flushing using 0.5 M sulfuric acid. The soil-flushing effluent was treated with sodium hydroxide powder to precipitate U(VI) ions, and the remaining U(VI) ions were removed by phosphate addition. The effluent from which U(VI) ions were removed was distilled for reuse as a soil-flushing eluent. Results and Discussion: The purification method using the precipitation-distillation process proposed in this study effectively removes U(VI) ions from U-contaminated soil-flushing effluent. In addition, most of the solid waste generated in the purification process satisfied the clearance level. Conclusion: The proposed purification process is considered to have potential as a soil-flushing effluent treatment method to reduce the amount of radioactive waste generated.

• 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.

• 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
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• 제어로봇시스템학회 2003년도 ICCAS
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• pp.1826-1829
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• 2003

Fine chemical production must assure high-standard product quality as well as characterized as multi-product production in small volumes. Installing high-precision batch distillation is one of the common elements in the successful manufacturing of fine chemicals, and the importance of the process operation strategy with quality assurance cannot be overemphasized. In this study, we investigate the optimal operation strategy and production planning of a sequential multi-purpose plants consisting of batch processes and batch distillation with unlimited intermediate storage. We formulated this problem as an MILP model. A mixed-integer linear programming model is developed based on the time slot, which is used to determine the production sequence and the production path of each batch. Illustrative examples show the effectiveness of the approach.

• Membrane and Water Treatment
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• 제5권1호
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• pp.57-71
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• 2014

In this study, a theoretical model for the transport phenomena in an Air Gap Membrane Distillation used for desalination was developed. The model is based on the conservation equations for the mass, momentum, energy and species within the feed water solution as well as on the mass and energy balances on the membrane sides. The rarefaction impacts are taken into consideration showing their effects on process parameters particularly permeate flow and thermal efficiency. The theoretical model was validated with available data and was found in good agreement especially when the slip condition is introduced. The rarefaction impact was found considerable inducing an increase in the permeate flux and the thermal efficiency.