Speed-up을 이용한 PSA공정의 전산모사

Abstract

에탄올과 물의 혼합물은 1atm, 78.2℃에서 95.2 wt% ethanol의 공비 혼합물이 다. 그러나 산업적으로 99.9wt% 이상의 순수한 알콜이 필요하게 되어 알콜을 탈수하는 공정들이 많이 개발되어 왔다. 과거에는 공비증류이나 Prevaporation을 이용하였는데 환경적으로나 사용상 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 및 경험이 없어 이의 국산화를 위한 기술개발이 필요한 실정이다. 본 연구에서는 Speed-Up프로그램을 이용하여 파과실험 및 PSA공정실험의 결과를 바탕으로 PSA공정의 동적모델을 수립하여 공정설계에 이용하도록 연구를 수행하였다.