• 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.

• 제어로봇시스템학회논문지
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• 제12권12호
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• pp.1197-1201
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• 2006

In order to improve the operability in a fully thermally coupled distillation column the main column is separated into an upper and a lower column, and its design method is explained. With a distillation experiment using a two-inch column the operability of the proposed column is examined. Readily available methanol, ethanol and propanol are used as the feed, and the experimental result is compared with that of the HYSYS simulation. It is found from the experiment that the recovery ranges between 58.8% and 68% and the distillation efficiency is lower than that of the simulation. consumes less energy than an original column, it is not widely implemented in practice due to its operational difficulty. However, it is proved that the proposed distillation column can be operated without compressors and it can be practically utilized.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제50권1호
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• pp.55-60
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• 2012

분리벽형 증류탑으로 상용화된 열복합 증류 시스템의 에너지 절약효과와 엑서지 손실을 기존의 3성분 분리 시스템인 2 탑 증류탑의 에너지 사용량 및 엑서지 손실과 비교하였다. 비교에 사용한 예제공정으로 석유화학 공장에서 보편적으로 사용하는 벤젠-톨루엔-m-자일렌 분리 공정을 대상으로 하였다. 본 연구에서는 열복합 증류탑의 설계방법을 제시하고 HYSYS를 이용하여 계산된 에너지 사용량을 비교하였다. 동일한 증류단수를 사용하였을 때 열복합 증류 시스템이 에너지 사용량을 28.2% 절감할 수 있음을 알았으며, 엑서지 손실은 10.4% 더 많았다. 엑서지 손실의 증가는 열복합 증류탑의 양방향 연결 흐름에 의한 증류단 내에서의 추가적인 혼합과 주탑 하부에서의 압력상승에 의한 재비기에서의 온도 상승이 주요 원인이다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제48권6호
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• pp.725-730
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• 2010

기존의 증류탑에 비해 열역학적으로 효율적인 열복합 증류탑은 그 설계와 운전의 어려움으로 인하여 실제 산업 현 장에서 그 사용이 제한적이었다. 본 연구에서는 열복합 증류탑을 제어하기 위한 $3{\times}3$ 제어구조를 적용하여 4가지의 가능한 제어구조를 탐색하고, Aspen Hysys를 이용하여 동적모사 실험을 수행하여 동적거동을 비교하고 제어 가능성 평가를 수행하였다. 그 결과 제안된 4가지의 가능한 제어구조 중 제품의 조성제어가 가능한 제어구조를 찾을 수 있었으며, 제어 성능 테스트를 수행하였다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제13권8호
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• pp.3774-3778
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• 2012

Reformate 분리 공정에 대한 열복합 증류탑의 가능한 제어 구조를 조사하고 그 제어 성능을 검토하기 위하여 동적 모사를 수행하였다. Aspen HYSYS를 사용하여 $3{\times}3$ 제어구조를 적용하여 여러 가지 제어구조로 동적 모사한 결과 Reformate 분리 공정 주탑의 상부, 중간, 하부 제품 조성은 각각 reflux flow rate, 주탑에서 전처리탑 상부로 흐르는 liquid draw rate, vapor boilup rate로 제어되는 구조가 가장 운전 안정성이 확보됨을 확인하였다.

• 제어로봇시스템학회논문지
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• 제8권10호
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• pp.842-846
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• 2002

Design of gas concentration process using a fully thermally coupled distillation is conducted with the commercial design software HYSYS. Detailed procedure of the design is explained, and the performance of the process is compared with that of a conventional system A structural design is exercised for the design convenience. The design outcome indicates that the procedure is simple and efficient. The structural information yielded from equilibrium distillation gives an easy formulation of distillation system which is the initial input required from the setup of the distillation system The performance of the new process indicates that an energy saving of 17.6 % is obtained compared with the conventional process while total number of trays maintains at the same.

• 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.

• 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.