| 초록 |
펄프 및 제지 산업에서 흑액 증발 공정에 기계적 증기 재압축법을 적용할 경우 에너지 사용량을 효과적으로 감축할 수 있다. 하지만 기계적 증기 재압축법은 고가의 장치인 원심 압축기를 사용하여, 기계적 증기 재압축법을 통한 흑액 증발율이 증가함에 따라 장치 비용이 급격히 증가하는 문제가 있다. 따라서 흑액 증발 공정의 장치 비용과 운전 비용을 함께 고려한 총 연간 비용을 최소화하기 위해 기계적 증기 재압축법의 최적 증발율을 도출하는 것이 중요하다. 본 연구는 기계적 증기 재압축법의 증발율을 고려한 최적의 흑액 증발 공정 운전을 도출했다. 먼저, 스팀 및 전력 사용량을 예측하기 위해 기계적 증기 재압축법이 적용된 증발 공정 모델을 개발하였다. 둘째, 증발 과정의 총 연간 비용을 최소화하기 위한 비선형 계획법 문제를 해결하기 위해 기계적 증기 재압축법의 증발율과 스팀 소비량을 고려한 비용 최적화를 위한 수학적 모델을 제안했다. 그 결과, 기계적 증기 재압축법의 최적 증발 속도는 12 kg/s였고, 이를 적용할 시 총 연간 비용이 13.7 % 절감되었다. |
