• 한국초전도ㆍ저온공학회논문지
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• 제3권1호
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• pp.69-73
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• 2001

For developing the cryogenic air separation unit, it requires some technology such as basic process design. equipment design and manufacturing based on the cryogenic physical properties and separation theory. In this study, we developed a process and equipment for producing high purity nitrogen which has the production capacity of 1600N㎥/h under 1 ppm $O_2$ and $H_2O$. Also we found that the number of theoretical plate(NTP) of distillation column was 44 and maximum nitrogen recovery ration of this process was 42% from the process simulation. The performance test was also carried out for the nitrogen recovery ratio and equipment efficiency. The results showed that the optimum nitrogen recovery was 41% and the maximum equipment efficiency was attained.

• 한국수소및신에너지학회논문집
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• 제31권3호
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• pp.322-327
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• 2020

In this work, a study for the reduction of the electric power consumption has been estimated in main air compressors in the air separation unit through cryogenic distillation columns with PRO/II with PROVISION V10.2 at AVEVA company. Both required LNG mass flow rate and cold heat contained in 1 ton of LNG were also predicted using Peng-Robinson equation of state with Twu's new alpha function. Through this work, we concluded that 32.33-48.69% of electric power could be saved by using LNG cold heat.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2003년도 학술회의 논문집 정보 및 제어부문 B
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• pp.612-615
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• 2003

In this paper, a design of radiation detector for gamma column scanner is introduced. Distillation column is important unit in Petro-chemical industries, and its on-line diagnose is very important. To get density profile measured by the radiation transmitted through column is well method for on-line diagnose as gamma scanning. For this purpose radiation detection circuit, radiation source and mechanical system for moving source and detector are required. Conventional radiation detection circuit for this application is sensitive to electric noise because of interface between the radiation circuit and the controller for mechanical system. The radiation detection system introduced here is using loop coil instead of slip ring to remove contact noise. Radiation detection system designed here for gamma scanning consist of BGO detector, high voltage circuit, PHA circuit and FSK modem. The BGO detector is used as radiation sensor, high voltage circuit and peak height analysis circuit is essential to process the signal generated from BGO detector. Micro controller convert measured data into ASCII data. FSK modem transmit ASCII data. Transmitted ASCH data is picked up in antenna coil and processed for combined function with mechanical system. This method gives good result by isolating the controlling circuit of mechanical system from radiation detecting circuit which is sensitive to noise.

• 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
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• 제어로봇시스템학회 2004년도 ICCAS
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• pp.1215-1220
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• 2004

Reactive distillation (RD) is a combination process where both separation and reaction are considered simultaneously in a single vessel. This kind of combination to enhance the overall performance is not a new attempt in the chemical engineering areas. The recovery of ammonia in the classic Solvay process for soda ash of the 1860s may be cited as probably the first commercial application of RD. The RD system has been used for a long time as a useful process and recently the importance of the RD is enlarged more and more. In addition to that, the application fields of RD are diversely diverged. To make the most of the characteristic of RD system, we must decide the best operating condition under which the process shows the most effective productivity and should decide the best control algorithm which satisfies an optimal operating condition. Phosgene which is a highly reactive chemical is used for the production of isocyanates and polycarbonates. Because it has high reactivity and toxicity, its utilization is increasingly burdened by growing safety measures to be adopted during its production. Dimethyl Carbonate (DMC) was proposed as a substitute of phosgene because it is non-toxic and environmentally benign chemical. In this study, RD is used for DMC production process and the transesterification is performed inside of column to produce DMC. In transesterification, the methanol and ethylene carbonate (EC) are used as the reactants. This process use homogeneous catalyst and the azeotrope exists between the reactant and product. Owing to azeotrope, we should use two distillation columns. For this DMC production process, we can suggest two configurations. One is EC excess process and the other is methanol excess process. From the comparison of steady state simulation results where the Naphtali-Sandholm algorithm is used, it showed the better performance to use the methanol excess process configuration than EC excess process. Then, the dynamic simulation was performed to be based on the steady state simulation results and the optimal control system was designed. In addition to that, the optimal operating condition was suggested from previous results.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제52권6호
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• pp.713-719
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• 2014

4성분계 다중반응이 반응증류 탑 내에서 발생할 때 증류거동의 변화를 시각화 방법을 통해 분석하였다. 시각화 방법이란 단순 증류의 물질수지에 각 반응에 의한 벡터를 추가하고 이를 공간상에 표현하는 것으로 각 단에서 혼합물의 조성 변화 및 반응의 진척도를 직관적으로 알 수 있다. 또한 이를 통해 주어진 운전조건에서 필요한 총 단수 및 최적반응 단의 위치를 결정할 수 있다. 본 연구에서는 에틸렌글리콜(Ethylene glycol) 생산공정을 시각화 방법을 통해 분석하였다. 제안된 시각화 방법을 사용하여 복잡한 실험이나 공정모사 없이 4성분계 다중반응증류 공정에 대한 타당성 평가 및 분석이 가능하다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제43권4호
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• pp.467-473
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• 2005

액상의 아산화질소($N_2O$) 혼합물은 주요 불순물로써 공기, 일산화탄소, 수분, 이산화탄소와 NOx 성분을 포함하고 있다. 저온에서 고체화하여 고 순도의 $N_2O$를 얻어내는 것은 위험하다고 알려져 있다. 본 연구에서는 연속식 증류공정에 기초하여 고 순도의 $N_2O$ 제품을 얻어내는 새로운 방법을 소개하였다. 99.999％ 이상의 고 순도의 $N_2O$ 제품을 얻어낼 수 있는 연속식 증류공정을 모델화하기 위하여 intalox wire guaze 타입의 SCH-80S의 충진탑을 사용하였다. Peng-Robinson 상태방정식을 사용하여 연속식 증류탑과 냉동 사이클을 모사하였다. 본 연구에서 수행한 전산모사 결과는 상용성 화학공정모사기인 Aspen Plus로 모사한 결과와 매우 잘 일치함을 알 수 있었다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제52권3호
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• pp.307-313
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• 2014

본 연구에서는 Isobutyl Acetate와 Isobutyl Alcohol의 공비혼합물을 압력변환증류공정(PSD; Pressure Swing Distillation Process)을 이용하여 99.9 mol% 이상의 Isobutyl Acetate를 분리하는 공정모사를 수행하였다. 압력변환증류공정은 공비혼합물의 상대휘발도와 공비조성이 압력의 변화에 따라 차이가 나는 특성을 이용한 공정이다. 액상에서는 Non-Random Two Liquid (NRTL) model을 그리고 기상에서는 Peng-Robinson equation을 이용하였다. 최적화 방법으로 환류비와 주입단 위치를 변수로 두고 총 재비기 소요 열량을 최소화시키는 목적으로 최적화를 수행하였다. 압력변환 증류공정은 두 개의 증류탑을 필요로 함에 따라 고압 증류탑과 저압 증류탑의 배열에 따른 최적화 조건 또한 비교를 수행하였다.

• 청정기술
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• 제13권4호
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• pp.257-265
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• 2007

반도체 공정에서 배출되는 폐 포토레지스트 스트리퍼(photoresist stripper)의 주성분인 NMP (N-methy-pyrrolodione)와 BDG (Butyldiglyrcol)를 회수하여 재활용할 목적으로 나선형 스핀밴드시스템(spinning band stem)이 장착되어 있는 진공증류장치를 이용하여 실험실적 규모의 증류실험을 수행하였다. 정제된 NMP와 BDG의 순도는 포토레지스트 스트리퍼용 용제 기준 물성치인 순도 99.5% 이상이었고, 수분 1000 ppm 이하, 색도(APHA) 50 이하, 나트륨 성분을 제외한 대부분의 금속성분은 1 ppb 이하로 반도체용 스트리퍼 용액 제조에 재활용할 수 있는 수준임을 확인하였다. NMP와 BDG의 회수을은 PR스트리퍼 폐액 A 타입의 경우 NMP 96%, BDG 53%, B 타입의 경우 NMP 93%, BDG 57%이었다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제45권1호
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• pp.52-56
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• 2007

반응 증류탑은 반응기와 분리공정을 결합하여 에너지 사용량을 줄이고 공비 혼합물의 분리를 용이하게 할 수 있어 현장에서 많이 활용하고 있으나 공정의 설계에 많은 어려움이 있다. 화학공정의 설계와 운전 성능 평가에 많이 사용하는 상업용 설계 프로그램을 반응 증류탑의 설계에 활용하면 이러한 어려움을 해결할 수 있으나 증류단에 반응을 추가하는 것이 쉽지 않다. 본 연구에서는 이러한 문제점을 해결하여 TAME 공정을 상업용 설계 프로그램으로 시뮬레이션 할 수 있게 하였으며 이를 이용하여 TAME 공정의 설계 시 다음과 같은 고려 사항을 제시하였다. 반응단의 수를 증가 시키는 것보다 감소할 때 하부제품의 TAME 농도 변화가 더 크게 나타나며 비반응단의 수를 증가하여도 제품의 농도를 상승시킬 수 없다. 또, 재비기의 공급 열량 증가는 반응단에서의 체류 시간 감소에 따른 전화율 감소를 가져와서 제품의 농도를 저하시킨다.

• 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
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• 제어로봇시스템학회 1997년도 한국자동제어학술회의논문집; 한국전력공사 서울연수원; 17-18 Oct. 1997
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• pp.301-304
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• 1997

Two options arising during implementation of an advanced model-based control system on a process with low-level loops are discussed. Strengths and deficiencies of the options are examined and methods to overcome the deficiencies are proposed. Simulation results of a CSTR and distillation column are presented to demonstrate the performance improvements.