| 학회 | 한국화학공학회 |
| 학술대회 | 1999년 봄 (04/23 ~ 04/24, 성균관대학교) |
| 권호 | 5권 1호, p.597 |
| 발표분야 | 분리기술 |
| 제목 | 다중 흡착제층을 사용한 수소 PSA 공정의 최적 설계 |
| 초록 | 수소의 생산은 천연가스나 경질 탄화수소의 수첨 개질 공정을 이용하여 생산하는 것이 가장 널리 보급되어 있다. 이 수첨 개질 반응을 거치면 원료가스는 수소뿐만 아니라 반응하지 않은 원료가스, 이산화탄소, 일산화탄소 그리고 소량의 물을 함유하고 있는 혼합가스로전환되며 이로부터 고순도의 수소를 얻기 위해서는 PSA공정을 사용한다. PSA 공정에서는다양한 불순물들을 효과적으로 제거하기 위해 두 종류 이상의 흡착제를 사용한다. 예를 들면 활성탄과 제올라이트를 이중으로 충전하여 활성탄층에서는 이산화탄소와 메탄을 선택적으로 흡착 제거하고 제올라이트층에서는 활성탄에 대한 흡착력이 상대적으로 약한 일산화탄소를 흡착 제거한다. 이와같이 다중 흡착제층을 사용하는 수소 PSA 공정이 일반화되어 있지만 그에 대한 이론적인 연구는 최근에 들어서 수행되고 있다.다중 충전된 흡착탑을 사용하는 PSA 공정의 경우 각 흡착제는 특정 성분에 대해 더 우수한 제거능을 보인다. 위의 예에서는 활성탄은 이산화탄소에 대해 제올라이트는 일산화탄소에 대해 우수한 제거능을 보인다. 그러므로 이 두 불순물을 효율적으로 제거하는 최적의충전 비율이 존재하게 된다. 그러나 기존의 연구들은 다중 충전된 흡착탑에서 활성탄층의비율에 따른 공정 성능의 변화만을 예측하고 있을 뿐 활성탄층의 비율이 어떻게 될 때 가장최적의 공정성능을 얻을 수 있는지에 대해서는 밝히지 않았다. 따라서 본 연구에서는 다중충전된 흡착탑에서 각 흡착제의 충전비율이 공정 성능에 미치는 영향을 실험과 비등온, 비단열, 비평형모델을 이용하여 확인하고 공정 성능이 최대가 되는 최적의 충전비율을 알아보았다. |
| 저자 | 박종호1, 김종남2, 양정일, 범희태, 조순행 |
| 소속 | 1한국에너지기술(연), 2분리공정연구팀 |
| 키워드 | hydrogen; PSA; layered bed |
| 원문파일 | 초록 보기 |
