proteccon 님의 블로그

가스로부터 수분을 흡착하는 여러 종류의 흡착제가 있으며 이를 재생하기 위한 시스템이 별도로 설치된다. 가열된 가스를 이용하여 desiccant에 흡착된 물을 탈착시켜 제거한 후 vessel은 다시 가열되지 않은 가스를 이용하여 냉각시킨 후 stand-by mode로 유지된다.  Desiccant가 물로 포화되기 전 다른 tower로 switching되며 이러한 시스템은 dehydration unit인 glycol unit보다 투자비나 운전비가 비싸다. 그래서 desiccant dehydration은 매우 제한적으로 적용된다. H2S농도가 높은 가스이거나 요구되는 water dew point가 매우 낮아 수분 함량 조건이 매우 severe할 때 적용하며, 물뿐만 아니라 HC dew point도 동시에 co..

가스유량, 조성 및 운전조건 등에 따라 여러가지 흡착 system이 배치될 수 있으며 아래와 같이 각 case별 특징을 고려하여 system구성이 가능하다.​​CVA (Carbon Vacuum Adsorption) – 2 activated carbon beds가장 흔하게 적용하는 배열로서 2bed이며, one bed에서 활성탄으로 흡착하고 다른 bed에서는 진공하에서 재생을 하는 것이다. 20~50vol% HC이 포함된 가스가 VRU로 도입되어, 활성탄의 미세공과 표면적이 매우 커서 HC가스의 분자들이 활성탄 표면에 흡착하게 된다. 이를 통해 배출되는 HC은 10~150mg/Nm3이하가 된다.흡착과정의 capacity가 포화되기전 즉, 파과 (breakthrough)되기 전, 재생 모드로 전환이 되며 이..

활성탄 흡착시설은 VOC 배출 억제에 많이 사용되는 시설로, 통상 400ppm 에서 2,000ppm의 VOC물질을 50ppm이하로 처리하여 내보낼 수 있다. 최근 개발된 흡착기술은 처리전의 VOC 농도가 20ppm부터 최저폭발한계 (LEL)의 1/4 농도까지 처리할 수 있도록 발전하였다. 이 범위 이하의 저농도 부분은 다른 처리기술이나 다른 흡착방법에 비해서 처리가 어려울 뿐만 아니라 비경제적이다. ​​VOC 농도가 흡착시설의 처리상한선을 초과하는 경우 소각시설이나 막분리 또는 응축시설을 사용하는 것이 더 경제적일 수 있다. 한편, 흡착시설은 VOC의 회수가 가능하며 재사용이 가능하거나 값비싼 VOC의 회수시 처리비용을 상당히 줄일 수 있다. 또한 흡착시설에서 VOC를 농축시킨 후 소각시설에서 소각하거나..

Tower는 흡착제가 수분으로 포화되기 전에 switching해야 하며, 건조 가스 일부를 이용하여 재생 및 냉각에 사용되고 inlet separator로 recycle된다.​흡착탑은 glycol dehydration보다 투자비와 운전비가 높아, solid 흡착탑은 대부분 H2S농도가 높은 가스나 water dew point가 매우 낮게 요구될 때, 물과 HC dewpoint를 동시에 만족해야 할 경우, 그리고 O2를 포함하는 special case에 국한된다.​​아울러 후단이 초저온 공정일 경우 hydrate와 ice형성을 방지하기 위해 전통적인 methanol injection보다는 solid desiccant dehydration을 선호한다. Solid desiccant는 NGL liquid의 dr..

PSA공정은 system이 간단하고 운전비가 낮아 많이 적용하고 있다. 주요 application으로는 고순도 수소, 메탄, CO2의 회수, 그리고 산소와 질소의 분리 등이다.​수소가 포함된 여러 종류의 가스로부터 PSA를 통해 고순도 수소를 회수 및 정제하며 capacity는 100~400,000 Nm3/h이며 recovery는 80%이상이고 purity는 99.9999mol%이다.​​​흡착에 의한 분리PSA기술은 분리할 가스 분자가 흡착제에 물리적 결합을 하여 다른 가스로부터 제거가 된다. 물리적 결합은 가스 조성, 흡착제 종류, 가스 분압, 운전온도에 따라 영향을 받는다. 물리적 결합력 (흡착력)의 상대적 순서는 아래와 같다.​​휘발도가 높고 극성이 낮은 수소와 같은 분자는 다른 분자들에 비해 대부..

흡착제로 가장 많이 사용되고 있는 활성탄 (activated carbon)과 분자체 (molecular sieve)에 대해 특징 및 차이점에 대해 알아보았다.​​활성탄 (AC)은 특별한 절차로 처리된 탄소로서, nut shell이나 coal과 같은 유기물 원료를 공기가 없는 상태에서 가열하여 탄소가 아닌 성분을 줄인 후 (carbonization) 표면에서 가스와 반응하여 침식을 만들어 (activation) 수많은 미세한 pore가 형성된 조직이다. 이 micropore의 직경은 2~50nm이며 활성탄의 내부 전체 표면적은 약 500~1500m2/g이다. ​​(탄소) 분자체 (CMS)는 1970년대에 개발된 새로운 흡착제로서 무극성 탄소 흡착제이다. 이는 주로 공기를 분리하여 질소를 만드는데 사용되며,..

흡착을 통해 가능한 가스 정제 공정들은 다음과 같이 다양하다. 가스 분리에서 가장 많이 사용하는 흡착제는 activated carbon과 molecular sieve이다. 공기나 산업가스의 건조천연가스의 sweetening공기의 정제공기로부터 solvent 제거가스로부터 성분 분리공기로부터 질소, 산소 분리이소파라핀으로부터 노말파라핀 분리가스로부터 수소 회수  가스의 분리는 흡착제와 흡착물의 평형 상태에서 흡착물이 흡착제 기공 구조속으로 확산되어 가는 속도 (결국 흡착력)에 의존한다. 즉, molecular sieve (CMS)를 통해 공기중 질소를 생산하는데 있어서 흡착제의 기공 구조내에서 질소와 산소의 확산 속도의 차이에 의해 흡착 분리가 이루어진다.  가스 분리 및 건조에는 2개 이상의 bed가 필..