Speed-Up을 이용한 PSA공정의 전산모사

Abstract

에탄올과 물의 혼합물은 1atm, 78.2℃에서 95.2 wt% ethanol의 공비 혼합물이다. 그러나 산업적으로 99.9wt% 이상의 순수한 알콜이 필요하게 되어 알콜을 탈수하는 공정들이 많이 개발되어 왔다. 과거에는 공비증류이나 Prevaporation을 이용하였는데 환경적으로나 사용 상 불편한 점이 있었다. 선택적 흡착에 의한 기체나 액체의 탈수 방법은 1950년대부터 산업적으로 활용되어 왔으며, 특히 Skarstorm이 제안한 Pressure Swing Adsorption (PSA) 방법은 그 조작의 편이성 때문에 많은 탈수 공정에 널리 사용되어 왔고, 에탄올 탈수의 PSA공정도 미국에서 상용화 되어 운전하고 있으나, 국내에서는 해당공정에 대한 설계기술 및경험이 없어 이의 국산화를 위한 기술개발이 필요한 실정이다. 본 연구에서는 Speed-Up 프로그램을 이용하여 파과실험 및 PSA공정실험의 결과를 바탕으로 PSA공정의 동적모델을 수립하여 공정설계에 이용하도록 연구를 수행하였다.