• 한국원자력학회:학술대회논문집
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• 한국원자력학회 1999년도 추계학술발표회요약집
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• pp.284.2-284
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• 1999

• 비파괴검사학회지
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• 제32권1호
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• pp.56-63
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• 2012

본 연구에서는 가공된 오스테나이트계 STS 316L ASME 표준 교정시험편을 이용하여 튜브 두께 감소율과 잔존두께에 대한 와전류 신호와 IRIS 신호특성을 비교하여 리보일러 튜브의 현장 적용성을 평가하였다. 그 결과 두께감소율의 경우 와전류탐상검사는 $20%{\times}4$ 평저공, 10% 외면 그루브, IRIS는 80%홈, 10%외면 그루브에서 ${\pm}15%$ 이상의 편차가 발생하였다. 잔존두께의 경우 와전류탐상은 측정치가 모두 허용범위를 만족하였으나, IRIS는 80% 인공홈에서 ${\pm}15%$ 이상의 편차가 발생하였다. 따라서 와전류탐상검사 후 의사지시에 대한 해석, 두께감소율 측정을 위해 IRIS를 수행한다면 신뢰성이 향상될 것으로 판단된다.

• 한국가스학회지
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• 제24권1호
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• pp.17-22
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• 2020

Naphtha Cracker Gas Splitter Unit 공정은 증류공정에서 얻어지는 경질납사(Light Naphtha)를 Furnace에서 열분해하여 나오는 유분을 각각 끓는점 차이에 따라 메탄, 에틸렌, 프로필렌 반제품등으로 순차적으로 분리한다. 이런 전통적인 분리방법은 2성분을 분리하는 증류탑을 연속으로 설치하여 생산한다. 이러한 분리방법은 Reboiler에서 발생하는 에너지가 증류탑 내부의 성분들을 분리하는 데 사용된 후 증류탑 상부 Condenser에서 응축열로 버려지기 때문에 에너지 낭비가 큰 것으로 알려져 있다. 본 연구에서는 납사 열분해공정내의 가스분리공정의 2개의 증류탑을 Petlyuk Column으로 설계하였다. 증류탑내 조성분포가 평형관계만으로 계산되는 이상단수 효율하에서 stage to stage 계산방법으로 구조적 설계를 하였고 일반 증류탑과 비교한 결과 제시된 Petlyuk Column의 설계방법이 기존의 설계 방법인 3-Column 모델법보다 설계 시간이 단축될 뿐만 아니라 증류탑내의 Liquid의 조성분포를 평형증류 조성곡선과 유사하도록 설계함으로써 에너지 효율측면에서도 효율적임을 증명하였다. 또한 같은 tray 단수하에서 Petlyuk Column은 일반 증류탑 대비 12.1% 에너지가 절약되어 국내 총생산량 기준할 때 하루 4,400만원 비용 절감을 가져오고 추가로 Condenser 및 Reboiler 사용량 감소에 따른 초기 투자비도 절감됨을 알 수 있었다. 12.1% 에너지가 절약될 뿐만 아니라 Condenser 및 Reboiler 사용량 감소에 따른 초기 투자비도 절감됨을 알 수 있었다.

• KSBB Journal
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• 제14권2호
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• pp.220-224
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• 1999

본 논문에서 회분식 반응 증류에 의한 lactic acid의 분리 특성을 연구하였다. 휘발성이 있는 lactate ester의 생성을 위한 lactic acid와 alcholo과의 반응에서, 반응에 의해 생성된 lactate ester의 휘발성이 높을 수록 증류탑으로 들어가는 lactate ester양은 증가하여 재비기에서 얻어진 lactic acid의 회수율은 증가 하였다. 부분응축기의 온도가 감소할수록 재비기로 모이는 lactate ester양은 증가하였고 재비기 내의 수화 반응에 의해 얻어지는 lactic acid의 양은 증가하였다 Lactic acid의 정제를 위한 lactate ester와 물과의 수화 반응은, 비록 증류탑 내에서 lactate ester와 물이 반응을 할 수 있으나, 증류탑 내에서의 체류시간이 짧기 때문에 대부분 재비기에서 이루어진다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제10권12호
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• pp.3755-3760
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• 2009

본 연구에서는 천연가스 처리공정 및 석유화학 공정의 Saturated gas plant에서 주로 사용되고 있는 탈에탄탑(Deethanizer)에 대한 설계 과정과 재비기의 heat duty를 최소화시킬 수 있는 원료 주입단의 위치를 최적화시켰다. 탈에탄탑의 공정 모사를 위해서 상용성 모사기인 Invensys사의 PRO/II with PROVISION을 사용하였으며, 열역학 모델식으로는 Soave가 변형시킨 Redlich-Kwong 상태방정식을 사용하였다. 본 연구를 통해서 분리를 위한 최소이론단수는 9.02단이며, 최소환류비는 0.62437이며, 최적의 이론단수는 20단이며, 최적의 원료 주입단은 9단이고 이때 재비기의 heat duty의 최소값은 $12.7470{\times}10^6\;KJ/hr$임을 알 수 있었다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제43권4호
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• pp.474-481
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• 2005

본 연구에서는 공비점 분리제로써 벤젠을 사용하고 3기의 증류탑을 이용해서 에탄올 수용액으로부터 거의 순수한 무수 에탄올을 생산해 내는 공비증류공정에 대한 모델링과 최적화 작업을 수행하였다. 공비증류공정의 모사를 위한 열역학 모델식으로는 NRTL 액체 활동도계수 모델식을 사용하였으며 상용의 화학공정 모사기인 PRO/II with PROVISION 6.01을 사용하였다. 최적화 작업을 위한 목적함수로는 각 증류탑 재비기의 Heat duty로 정하였으며 농축기 탑상제품의 에탄올의 농도를 최적화 변수로 정하였다. 농축기 탑상 제품에서 에탄올 몰농도가 76 mole％일 때 증류탑의 재비기의 Heat duty의 합이 최소가 됨을 알 수 있었다.

• Biotechnology and Bioprocess Engineering:BBE
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• 제5권3호
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• pp.196-201
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• 2000

Lactic acid is of interest as the raw materials of polyactide that is a biodegradable polymer. For an effective purification of acid, batch distillation with the simultaneous reactions was used. Two Oldershow colums and reboilers were usde for fractionation of methanol and reactions. Two Oldershaw columns and reboilers were used for fractionation of methanol and reactions. Esterification reaction of lactic with methanol produced methyllactate and water. The productes of the esterification reaction, methl lactate and water were transported to the reboiler of the reproysis part. In hydroduced in the hydrolysis part and nureacter method lactic acid and methanol. Methanol produced in the hydroysis part and unreacted method lactic acid and methanol in the esterification part were separated by distillation and recycled to the revoiler of the esterification part so that the esterification reaction would be stimulated. Thus, pure lactic acid solution remained in the reboiler of the hydroysis part. The effect of the number of stages in column on the recovery yield was also inverstigated. In the operation with colums improved the fractionation of componets and stimulated the reactions in two parts.

• 한국재난정보학회:학술대회논문집
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• 한국재난정보학회 2023년 정기학술대회 논문집
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• pp.221-221
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• 2023

1969년에 발간된 API521 1st edition에서는 Flare Load 저감용으로 적용되는 HIPS (High Integrity Protection System)는 모두 Pressure Safety Valve의 고장확률보다 낮은 SIL 3 (Safety Integrity Level)등급을 적용할 것을 요구하고 있다. Flare Stack 저감용 HIPS는 주로 압축기 출력압력상승, Reboiler Steam 과다주입, 전력공급중단냉각펌프고장 등에 의한 Flare 발생을 예방하기 위한 기능을 가진 SIF (Safety Instrumented Function)로 구성된다. 하지만 2007년도 발간된 API521 5th edition에서는 LOPA (Layer Of Protection Analysis) 분석을 통해 Target SIL을 도출하는 것으로 요구사항을 변경했다. 이에 따라 이번 연구에서는 Flare Load에 가장 큰 영향을 미치는 시나리오 중 대표적인 시나리오를 대상으로 HAZOP(Hazard and Operability Study)과 LOPA분석을 실시해서 Target SIL이 어떻게 도출되는지를 연구했다. Flare Stack에서 Flare를 발생시키는 대표적인 시나리오들에 대해 LOPA분석을 실시한 결과 압축기 출력압력상승은 SIL 2, Reboiler Steam 과다주입은 SIL 3, 전력공급중단은 SIL 0, 냉각펌프고장은 SIL 0로 모두가 SIL 3 가 나오지는 않았다. SIF 설계 시 Target SIL을 만족시키는 것도 중요하지만 운전 시 SIL 등급이 계속 유지되게 하지 위해 인적오류, 시스템적 고장, 하드웨어고장 등에 의해 SIF 기능불능화가 되는 것을 예방하기 위한 기능안전관리시스템 (FSMS)를 적용하는 것도 중요하다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제19권6호
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• pp.88-97
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• 2018

압력변환 증류공정(Pressure-Swing Distillation, PSD)을 통해서 1-프로판올과 벤젠 이성분계 혼합물의 분리공정에 대한 전산모사 및 공정 최적화를 수행하였다. Schneider Electric사의 PRO/II with PROVISION V10.0을 사용하였으며, 열역학 모델식으로는 NRTL 액체 활동도계수 모델식을 적용하였다. 고압에서 저압 증류탑 배열 공정과 저압에서 고압 증류탑 배열공정에 대한 재비기의 총 heat duty의 소모량의 합을 서로 비교하였다. 유틸리티 소모량을 최소화하기 위해서 각 공정의 저압 증류탑과 고압 증류탑 상부 벤젠의 조성, 이론단수와 원료 주입단의 위치를 최적화하였으며, 각각의 증류탑의 환류비를 조절하였다. 공정 최적화 수행결과, 총 재비기 heat duty 값은 각각 고압에서 저압 증류탑 배열 공정의 경우 $3.10{\times}10^6kcal/h$ 이었으며, 저압에서 고압 증류탑 배열 공정의 경우 $2.75{\times}10^6kcal/h$로 나타났다. 또한, 저압-고압 증류탑 배열 공정에 열통합 공정(heat integration)을 적용한 경우 재비기의 총 heat duty 값이 고압-저압 증류탑 배열 공정에 비해서 약 57.36%정도 적게 추산되었다.

• 한국시뮬레이션학회논문지
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• 제4권1호
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• pp.121-130
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• 1995

This paper deals with modeling and simulation of an industrial benzene-toluene-xylene plant. Because the fractionation unit of benzene-toluene-xylene plant has a narrow range of boiling point and doesn't have any sidecut and side reboiler, we employed boiling point estimation method in the modeling and simulation of the plant. Soave-Redlich-Kwong equation was used in the computation of thermodynamical properties. We solved resulting nonlinear equations by using Newton-Raphson method which is known to show fast convergence. Results of simulation showed good agreement with actual plant operation data.