화학공학소재연구정보센터
학회 한국화학공학회
학술대회 2022년 봄 (04/20 ~ 04/23, 제주국제컨벤션센터)
권호 28권 1호, p.1140
발표분야 [주제 12] 화학공학일반(부문위원회 발표)
제목 펄프 공정의 바이오매스 재활용 및 에너지 효율 극대화를 위한 회수보일러 연소로 운전 조건 최적화
초록 펄프 공정에서는 증해 과정에서 생산되는 바이오매스인 흑액을 회수보일러에서 연소함으로써 목재를 분해하는 백액을 회수하고 전기를 생산한다. 에너지 효율성을 높이기 위해 농도가 낮은 희흑액을 증발 공정에서 농축시킨 후, 농축된 농흑액은 3차로 분배된 공기와 함께 회수보일러로 주입되어 연소된다. 본 연구에서는 바이오매스 재활용 및 에너지 효율을 극대화하기 위해, 바이오매스 농축 비율과 공기의 분배 비율을 동시에 고려하여 최적화하였다. 최적의 바이오매스 농축 비율과 공기 분배 비율을 도출하기 위해 증발 공정과 회수보일러가 연결된 모델을 개발하였다. 그리고 증발 공정에서 소비되는 에너지와 회수보일러에서 회수되는 백액 및 에너지 생성량으로 얻는 순이익을 최대화하기 위해 새로운 수학적 모델을 제시하였다. 그 결과, 도출된 최적의 공기 분배 비율와 흑액 농축 비율을 통해 연간 총 전력 생산량이 7.491 MWh/y 증가되었다. 또한 백액 회수량은 195 t/d 증가하였으며, 연간 순 이익은 11.82 % 증가하였다.
저자 박지예1, 김유림1, 임종훈1, 조형태1, 김태복2, 박한신2, 김정환1
소속 1한국생산기술(연), 2무림피앤피(주)
키워드 공정시스템(Process Systems Engineering)
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