중공사막을 이용한 이산화탄소 막 분리공정의 모델링 및 설비 구성에 따른 경제성 평가

Abstract

온실효과에 의한 지구 온난화 현상의 주요 원인이 되는 이산화탄소의 대기중 배출 제어를 위한 대책의 하나로서 에너지 저소비형 분리막 기술이 최근 주목을 받고 있다. 본 연구에서는 고투과성 중공사인 폴리벤즈옥사졸계 열전환 중공사(PBO)에 의한 막을 사용하여 기체 분리에 대한 4가지의 이상적인 흐름패턴모델을 통하여 중공사막의 분리거동을 예측하였으며 공정변수 및 다양한 설비 구성에 따른 경제성 평가를 수행하였다. 본 연구의 목적은 이산화탄소 분리 실험결과를 바탕으로 중공사막과 가장 이상적인 모듈을 제시하고 아울러 다양한 장비의 배열의 경제성 분석을 통하여 최적의 설비 구성을 결정하는데 있다. 이산화탄소 분리 실험결과를 바탕으로 전산모사를 수행한 결과 교차흐름모델이 가장 중공사막과 유사함함을 알 수 있었다. 설비 구성은 모듈 앞에 설비를 구성하였을 때, 뒤에 설비를 구성한것보다 경제적이며 순환구조가 있을때 분리 효율이 높은것을 알 수 있다.