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문제 정의
- 본 연구의 목적은 이러한 문제점을 해결하기 위해 SD폐액 분리 및 처리를 위한 공정기술로서 (1) 추출분리를 위한 최적의 추출용매를 찾아내고 (2) 이를 이용한 추출분리공정과 단순증 류공정의 두 경우를 대상으로 엄밀 공정모사 연구를 통하여 기 술적/경제적 타당성을 검토하는 것이다.
- 본 연구의 목적은 이러한 문제점을 해결하기 위해 SD폐액 분리 및 처리를 위한 공정기술로서 (1) 추출분리를 위한 최적의 추출용매를 찾아내고 (2) 이를 이용한 추출분리공정과 단순증 류공정의 두 경우를 대상으로 엄밀 공정모사 연구를 통하여 기 술적/경제적 타당성을 검토하는 것이다.
가설 설정
- 앞서 논의한 단순증류공정과 주줄분리공정의 경제성 비교를 위하여 에너지 소요량의 상대 비교를 수행하였으며 그 결과는 Table 3에 나타낸 바와 같다. 경제성 계산을 위하여 응축기의 냉각수는 27-C 로 들어와서 32'C 로 나가는 것으로 가정하였으 며 단가는 34 W/ton 이 된다. 재비기의 스팀 단가는 다음 식을 이용하였다.
- 앞서 논의한 단순증류공정과 주줄분리공정의 경제성 비교를 위하여 에너지 소요량의 상대 비교를 수행하였으며 그 결과는 Table 3에 나타낸 바와 같다. 경제성 계산을 위하여 응축기의 냉각수는 27-C 로 들어와서 32'C 로 나가는 것으로 가정하였으 며 단가는 34 W/ton 이 된다. 재비기의 스팀 단가는 다음 식을 이용하였다.
- 이렇게 최종 분리 처리된 물은 방출하거나 재이용하게 된다. 증류탑의 단수는 10단, 원료 유입단은 6단, 환류비는 1.2로 고 정하고 탑저생산물 중의 SD성분 순도는 99%로 정하였다. 폐 액 중의 SD성분은 주 증류탑에서 만족스럽게 분리되어 탑저생 산물로 나오게 되며, 탑정생산물에는 폐액 중의 물과 IPA로 구 성되어 나오게 된다.
- 이렇게 최종 분리 처리된 물은 방출하거나 재이용하게 된다. 증류탑의 단수는 10단, 원료 유입단은 6단, 환류비는 1.2로 고 정하고 탑저생산물 중의 SD성분 순도는 99%로 정하였다. 폐 액 중의 SD성분은 주 증류탑에서 만족스럽게 분리되어 탑저생 산물로 나오게 되며, 탑정생산물에는 폐액 중의 물과 IPA로 구 성되어 나오게 된다.
제안 방법
- LCD 제조공정 중의 SD폐액의 효과적 분리처리를 위하여 단순증류공정과 추출분리공정의 두 가지 경우에 대하여 기술 적/경제적 검토를 수행하였다. 추출용매의 선정을 위하여 여러 가지 용매후보군에 대하여 다단 및 단단 추출실험을 수행하였 으며 그 결과 CHC13를 추출분리공정을 위한 가장 적합한 추출 용매로 선정할 수 있었고 주출공정에서 운전비를 결정짓는 중 요한 요인 중 하나인 용매/폐액의 비에서는 0.
- LCD 제조공정 중의 SD폐액의 효과적 분리처리를 위하여 단순증류공정과 추출분리공정의 두 가지 경우에 대하여 기술 적/경제적 검토를 수행하였다. 추출용매의 선정을 위하여 여러 가지 용매후보군에 대하여 다단 및 단단 추출실험을 수행하였 으며 그 결과 CHC13를 추출분리공정을 위한 가장 적합한 추출 용매로 선정할 수 있었고 주출공정에서 운전비를 결정짓는 중 요한 요인 중 하나인 용매/폐액의 비에서는 0.
- 특히 CHC13는 다른 두 용매와 비교해서 월등한 추출성능을 보였으며 물에 대한 용 해도도 폐액의 유기성분 농도와 비교하면 무시할 만한 정도여 서 추출용매로서 바람직한 성상을 가지고 있음을 확인 할 수 있었다. 이들 3개 용매에 대하여 추출공정의 경제성 검토를 위 한 다단 추출혼합 실험과 용매/원료폐액 비에 대한 실험을 수 행하였다. 다단 추출혼합 실험에서는 용매/폐액의 부피비를 1:1로 고정하였으며 Figure 2에 실험 결과를 나타내었다.
- 특히 CHC13는 다른 두 용매와 비교해서 월등한 추출성능을 보였으며 물에 대한 용 해도도 폐액의 유기성분 농도와 비교하면 무시할 만한 정도여 서 추출용매로서 바람직한 성상을 가지고 있음을 확인 할 수 있었다. 이들 3개 용매에 대하여 추출공정의 경제성 검토를 위 한 다단 추출혼합 실험과 용매/원료폐액 비에 대한 실험을 수 행하였다. 다단 추출혼합 실험에서는 용매/폐액의 부피비를 1:1로 고정하였으며 Figure 2에 실험 결과를 나타내었다.
- 추출기술을 이용한 SD폐액의 분리회수공정은 SD폐액을 적절한 추출용매를 이용하여 폐액 중의 유기성분을 용매층으로 추출하는 추출공정과 용매 재생탑에서 용매와 추출된 유기성 분을 분리하여 처리하는 용매 재생공정으로 구성된다. 이러한 공정의 경제적/기술적 타당성을 살펴보기 위하여 앞서 언급한 추출용매 선정 실험을 통하여 선정된 chq3를 추출용매로 사 용하는 추출분리공정을 구성하여 전체 공정의 전산모사를 수 행하였다. SD폐액의 분리 및 회수를 위한 추출분리공정은 Figure 3과 같다.
- 추출기술을 이용한 SD폐액의 분리회수공정은 SD폐액을 적절한 추출용매를 이용하여 폐액 중의 유기성분을 용매층으로 추출하는 추출공정과 용매 재생탑에서 용매와 추출된 유기성 분을 분리하여 처리하는 용매 재생공정으로 구성된다. 이러한 공정의 경제적/기술적 타당성을 살펴보기 위하여 앞서 언급한 추출용매 선정 실험을 통하여 선정된 chq3를 추출용매로 사 용하는 추출분리공정을 구성하여 전체 공정의 전산모사를 수 행하였다. SD폐액의 분리 및 회수를 위한 추출분리공정은 Figure 3과 같다.
- 또한 경제적인 용매 재생을 위해서는 SD 성분과의 상대 휘 발도차이가 충분히 크면서도 공비점이 형성되지 않는 것이 필 수적이다. 이러한 조건을 최대한 만족하는 용매를 구하기 위하 여 분배계수(K), 분포차이를 예측할 수 있는 활동도계수, 분자 간의 용해성을 추정해주는 Hildebrand 용해변수(5), 극성 분 자들을 특성화 지어주는 쌍극모멘트(A)등 열역학적 특성치, 용매 부류를 8 가지로 나누고 이들에 대한 상호간의 용해성 정 도를 파악하는 Francis 이론(Figure 1 참고) 등을 기초로 하여 일차적으로 18개의 후보군을 선정하였다[2-6].
- 8 wt%가 CHC13에 추출이 되지 않고 물에 섞여서 나가며 IPA는 IPA 유입량의 54 wt%가 물에 섞여 나가 게 된다. 재생탑의 단수는 10단, 원료 유입단은 5단으로 고정하 였고 환류비는 0.3으로 산정하였다. 한편 물과 IPA를 분리하기 위한 후처리 증류탑의 단수는 10단, 원료 유입단은 5단, 환류비 는 2.
- 8 wt%가 CHC13에 추출이 되지 않고 물에 섞여서 나가며 IPA는 IPA 유입량의 54 wt%가 물에 섞여 나가 게 된다. 재생탑의 단수는 10단, 원료 유입단은 5단으로 고정하 였고 환류비는 0.3으로 산정하였다. 한편 물과 IPA를 분리하기 위한 후처리 증류탑의 단수는 10단, 원료 유입단은 5단, 환류비 는 2.
- 한편 추출탑에서 나온 폐액층은 대부분의 유기성분이 제거된 물로 구성되게 되므로 일반적인 폐수 처리 공정으로 방출되거 나, 필요한 경우 요구 순도를 맞추기 위하여 플레쉬 드럼이나 증류탑을 이용한 후처리를 거친 후 최종적으로 방출되게 된다. 전산모사를 위하여 SD폐액과 CHd3의 부피비는 1:1로 고정하였으며 추출 특성은 NRTL 이성분 상수 값을 적용하였다. 이 경우 CHClg 는 물에 거의 용해되지 않으며 SD성분 중 MEA는 MEA 유입량의 93.
- 한편 추출탑에서 나온 폐액층은 대부분의 유기성분이 제거된 물로 구성되게 되므로 일반적인 폐수 처리 공정으로 방출되거 나, 필요한 경우 요구 순도를 맞추기 위하여 플레쉬 드럼이나 증류탑을 이용한 후처리를 거친 후 최종적으로 방출되게 된다. 전산모사를 위하여 SD폐액과 CHd3의 부피비는 1:1로 고정하였으며 추출 특성은 NRTL 이성분 상수 값을 적용하였다. 이 경우 CHClg 는 물에 거의 용해되지 않으며 SD성분 중 MEA는 MEA 유입량의 93.
- 만약 탑정생산물의 물의 순도가 IPA로 인 하여 방출기준에 미치지 못한다거나 IPA성분을 회수할 필요가 있다면 물과 IPA성분의 분리를 위한 후처리 증류탑이 필요하 게 된다. 전산모사를 위한 후처리 증류탑의 단수는 10단, 원료 유입단은 5단으로 하였으며 탑정생산물 유량을 IPA와 물과의 공비점을 고려한 양으로 고정하였다. 물과 IPA는 80’C 에서 최 소공비점을 형성하므로 순수한 IPA의 분리 회수는 불가능하고 공비점 부근 순도의 IPA를 탑정에서 분리할 수 있다.
대상 데이터
- 선정된 18개의 용매 일차 후보군은 Table 1에 수록된 바와 같다. 상세실험에 사용될 이차 후보군을 선정하기 위하여 18개 용매 후보군에 대한 단단 추출혼합 실험을 수행한 결과 Table 1에서 볼 수 있듯이 탄화수소류의 용매들은 별다른 추출효과를 보이지 않았던 반면에 CHCls를 포함한 3개의 용매가 상대적 으로 우수한 추출능력을 보였으며 이들 3개 용매를 상세 추출 실험을 위한 최종 후보군으로 선정하였다. 특히 CHC13는 다른 두 용매와 비교해서 월등한 추출성능을 보였으며 물에 대한 용 해도도 폐액의 유기성분 농도와 비교하면 무시할 만한 정도여 서 추출용매로서 바람직한 성상을 가지고 있음을 확인 할 수 있었다.
- 선정된 18개의 용매 일차 후보군은 Table 1에 수록된 바와 같다. 상세실험에 사용될 이차 후보군을 선정하기 위하여 18개 용매 후보군에 대한 단단 추출혼합 실험을 수행한 결과 Table 1에서 볼 수 있듯이 탄화수소류의 용매들은 별다른 추출효과를 보이지 않았던 반면에 CHCls를 포함한 3개의 용매가 상대적 으로 우수한 추출능력을 보였으며 이들 3개 용매를 상세 추출 실험을 위한 최종 후보군으로 선정하였다. 특히 CHC13는 다른 두 용매와 비교해서 월등한 추출성능을 보였으며 물에 대한 용 해도도 폐액의 유기성분 농도와 비교하면 무시할 만한 정도여 서 추출용매로서 바람직한 성상을 가지고 있음을 확인 할 수 있었다.
- 이러한 혼합 민감도를 알아보기 위하여 혼합 강도와 시간에 따른 추출성능을 실험한 결과 SD 폐액의 경우 용매와의 혼합 방식과 시간에 따라서 추출 정도의 차이가 큼을 확인할 수 있었고 층 분리를 위한 안정화 시간은 CHC13의 경우는 비교적 짧은 시간 내에 완전한 충 분리를 보 인 반면 싸이클로헥산의 경우에는 매우 긴 안정화 시간이 필요 했다. 이와 같은 결과를 종합해 볼 때 CHCls가 추출용매로서 가장 바람직한 결과를 보였기 때문에 상용공정 타당성 검토를 위한 최종 후보로 선정하였다.
- 이러한 혼합 민감도를 알아보기 위하여 혼합 강도와 시간에 따른 추출성능을 실험한 결과 SD 폐액의 경우 용매와의 혼합 방식과 시간에 따라서 추출 정도의 차이가 큼을 확인할 수 있었고 층 분리를 위한 안정화 시간은 CHC13의 경우는 비교적 짧은 시간 내에 완전한 충 분리를 보 인 반면 싸이클로헥산의 경우에는 매우 긴 안정화 시간이 필요 했다. 이와 같은 결과를 종합해 볼 때 CHCls가 추출용매로서 가장 바람직한 결과를 보였기 때문에 상용공정 타당성 검토를 위한 최종 후보로 선정하였다.
이론/모형
- 상분리를 위한 평 형상수 계산은 NRTL 식과 Peng-Robinson 식을 적용하였다. SD폐액 성분들에 대한 NRTL 이성분 상수는 HYSYS 데이터 베이스와 Texas대학의 TRC 데이터베이스를 이용하여 확보하 였으며 누락되어 있는 이성분 상수 값들은 UNIFAC 식을 사용 하여 추정하였다. 공정은 SD폐액 60 m3/day을 처리하는 용량 을 기준으로 하였다.
- 상분리를 위한 평 형상수 계산은 NRTL 식과 Peng-Robinson 식을 적용하였다. SD폐액 성분들에 대한 NRTL 이성분 상수는 HYSYS 데이터 베이스와 Texas대학의 TRC 데이터베이스를 이용하여 확보하 였으며 누락되어 있는 이성분 상수 값들은 UNIFAC 식을 사용 하여 추정하였다. 공정은 SD폐액 60 m3/day을 처리하는 용량 을 기준으로 하였다.
- 추출분리 공정의 전산모사를 위한 도구는 상업용 전산모사기 인 Aspen 사의 AspenHYSYS를 사용하였다. 상분리를 위한 평 형상수 계산은 NRTL 식과 Peng-Robinson 식을 적용하였다. SD폐액 성분들에 대한 NRTL 이성분 상수는 HYSYS 데이터 베이스와 Texas대학의 TRC 데이터베이스를 이용하여 확보하 였으며 누락되어 있는 이성분 상수 값들은 UNIFAC 식을 사용 하여 추정하였다.
- 추출분리 공정의 전산모사를 위한 도구는 상업용 전산모사기 인 Aspen 사의 AspenHYSYS를 사용하였다. 상분리를 위한 평 형상수 계산은 NRTL 식과 Peng-Robinson 식을 적용하였다. SD폐액 성분들에 대한 NRTL 이성분 상수는 HYSYS 데이터 베이스와 Texas대학의 TRC 데이터베이스를 이용하여 확보하 였으며 누락되어 있는 이성분 상수 값들은 UNIFAC 식을 사용 하여 추정하였다.
- 또한 경제적인 용매 재생을 위해서는 SD 성분과의 상대 휘 발도차이가 충분히 크면서도 공비점이 형성되지 않는 것이 필 수적이다. 이러한 조건을 최대한 만족하는 용매를 구하기 위하 여 분배계수(K), 분포차이를 예측할 수 있는 활동도계수, 분자 간의 용해성을 추정해주는 Hildebrand 용해변수(5), 극성 분 자들을 특성화 지어주는 쌍극모멘트(A)등 열역학적 특성치, 용매 부류를 8 가지로 나누고 이들에 대한 상호간의 용해성 정 도를 파악하는 Francis 이론(Figure 1 참고) 등을 기초로 하여 일차적으로 18개의 후보군을 선정하였다[2-6].
- 추출분리 공정의 전산모사를 위한 도구는 상업용 전산모사기 인 Aspen 사의 AspenHYSYS를 사용하였다. 상분리를 위한 평 형상수 계산은 NRTL 식과 Peng-Robinson 식을 적용하였다.
- 추출분리 공정의 전산모사를 위한 도구는 상업용 전산모사기 인 Aspen 사의 AspenHYSYS를 사용하였다. 상분리를 위한 평 형상수 계산은 NRTL 식과 Peng-Robinson 식을 적용하였다.
성능/효과
- 가스크로마토그래피를 통한 SD폐액의 성분 분석을 수행한 결과 SD폐액은 0.6 wt% MEA (Monoethanol amine), 2.5 wt% NMP (N-methly-pyrrdidione), 5.7 wt% BDG (Butyldi어ycol), 2.0 wt% IPA (Isopropyl alcohol), 89.2 wt% 물 등으로 이루어져 있음을 확인할 수 있었다. SD폐액의 분리를 위한 추출용매는 물속에 녹아 있는 이러한 SD 성분을 최대한 많이 선택적으로 추출할 수 있으면서 물과의 용해도가 무시할 정도로 낮아야 한 다.
- 가스크로마토그래피를 통한 SD폐액의 성분 분석을 수행한 결과 SD폐액은 0.6 wt% MEA (Monoethanol amine), 2.5 wt% NMP (N-methly-pyrrdidione), 5.7 wt% BDG (Butyldi어ycol), 2.0 wt% IPA (Isopropyl alcohol), 89.2 wt% 물 등으로 이루어져 있음을 확인할 수 있었다. SD폐액의 분리를 위한 추출용매는 물속에 녹아 있는 이러한 SD 성분을 최대한 많이 선택적으로 추출할 수 있으면서 물과의 용해도가 무시할 정도로 낮아야 한 다.
- 다른 두 용매도 단을 늘릴 수록 NMP와 BDG농도를 떨어뜨리나 그 감소 정도가 CHC13 의 경우보다는 훨씬 작음을 확인할 수 있다. 또한 용매/폐액 비 의 추출성능에 대한 영향은 CHCls의 경우 유기 성분 추출 성 능이 용매/폐액 비가 1：2 에서 1:1 로 변할 때 큰 폭으로 향상되 며 1:1 에서 2:1 의 범위에서는 추출 포화 범위에 근접하게 되 어 상대적으로 적은 향상 정도를 보였다. 따라서 상용공정의 경우 용매/폐액 비는 0.
- 다른 두 용매도 단을 늘릴 수록 NMP와 BDG농도를 떨어뜨리나 그 감소 정도가 CHC13 의 경우보다는 훨씬 작음을 확인할 수 있다. 또한 용매/폐액 비 의 추출성능에 대한 영향은 CHCls의 경우 유기 성분 추출 성 능이 용매/폐액 비가 1：2 에서 1:1 로 변할 때 큰 폭으로 향상되 며 1:1 에서 2:1 의 범위에서는 추출 포화 범위에 근접하게 되 어 상대적으로 적은 향상 정도를 보였다. 따라서 상용공정의 경우 용매/폐액 비는 0.
- 5:1, 1:1의 범위 에서 최적의 운전조건을 유지할 수 있는 것으로 추정 된다. 실 험 결과와 모사연구를 통하여 추출분리 공정 이 단순증류공정 과 비교하여 우수한 경제성을 가짐을 확인하였다.
- 실험 결과에서 볼 수 있듯이 CHCls는 괄목할 만한 추출능력 을 보여주어 2단 만으로도 NMP와 BDG 농도를 무시할 정도 로 떨어뜨려주고 있음을 알 수 있다. 다른 두 용매도 단을 늘릴 수록 NMP와 BDG농도를 떨어뜨리나 그 감소 정도가 CHC13 의 경우보다는 훨씬 작음을 확인할 수 있다.
- 실험 결과에서 볼 수 있듯이 CHCls는 괄목할 만한 추출능력 을 보여주어 2단 만으로도 NMP와 BDG 농도를 무시할 정도 로 떨어뜨려주고 있음을 알 수 있다. 다른 두 용매도 단을 늘릴 수록 NMP와 BDG농도를 떨어뜨리나 그 감소 정도가 CHC13 의 경우보다는 훨씬 작음을 확인할 수 있다.
- 5:1, 1:1의 범위 에서 최적의 운전조건을 유지할 수 있는 것으로 추정 된다. 실 험 결과와 모사연구를 통하여 추출분리 공정 이 단순증류공정 과 비교하여 우수한 경제성을 가짐을 확인하였다.
- 어떤 용매는 용매와 용질 성분 간의 만족 할 만한 혼합을 위해서 극히 강한 혼합을 필요로 하는 경우가 있는데 이러한 경우 상용 공정 시에 혼합에 드는 비용으로 경 제성이 크게 저하 될 수 있다. 이러한 혼합 민감도를 알아보기 위하여 혼합 강도와 시간에 따른 추출성능을 실험한 결과 SD 폐액의 경우 용매와의 혼합 방식과 시간에 따라서 추출 정도의 차이가 큼을 확인할 수 있었고 층 분리를 위한 안정화 시간은 CHC13의 경우는 비교적 짧은 시간 내에 완전한 충 분리를 보 인 반면 싸이클로헥산의 경우에는 매우 긴 안정화 시간이 필요 했다. 이와 같은 결과를 종합해 볼 때 CHCls가 추출용매로서 가장 바람직한 결과를 보였기 때문에 상용공정 타당성 검토를 위한 최종 후보로 선정하였다.
- 어떤 용매는 용매와 용질 성분 간의 만족 할 만한 혼합을 위해서 극히 강한 혼합을 필요로 하는 경우가 있는데 이러한 경우 상용 공정 시에 혼합에 드는 비용으로 경 제성이 크게 저하 될 수 있다. 이러한 혼합 민감도를 알아보기 위하여 혼합 강도와 시간에 따른 추출성능을 실험한 결과 SD 폐액의 경우 용매와의 혼합 방식과 시간에 따라서 추출 정도의 차이가 큼을 확인할 수 있었고 층 분리를 위한 안정화 시간은 CHC13의 경우는 비교적 짧은 시간 내에 완전한 충 분리를 보 인 반면 싸이클로헥산의 경우에는 매우 긴 안정화 시간이 필요 했다. 이와 같은 결과를 종합해 볼 때 CHCls가 추출용매로서 가장 바람직한 결과를 보였기 때문에 상용공정 타당성 검토를 위한 최종 후보로 선정하였다.
- LCD 제조공정 중의 SD폐액의 효과적 분리처리를 위하여 단순증류공정과 추출분리공정의 두 가지 경우에 대하여 기술 적/경제적 검토를 수행하였다. 추출용매의 선정을 위하여 여러 가지 용매후보군에 대하여 다단 및 단단 추출실험을 수행하였 으며 그 결과 CHC13를 추출분리공정을 위한 가장 적합한 추출 용매로 선정할 수 있었고 주출공정에서 운전비를 결정짓는 중 요한 요인 중 하나인 용매/폐액의 비에서는 0.5:1, 1:1의 범위 에서 최적의 운전조건을 유지할 수 있는 것으로 추정 된다. 실 험 결과와 모사연구를 통하여 추출분리 공정 이 단순증류공정 과 비교하여 우수한 경제성을 가짐을 확인하였다.
- LCD 제조공정 중의 SD폐액의 효과적 분리처리를 위하여 단순증류공정과 추출분리공정의 두 가지 경우에 대하여 기술 적/경제적 검토를 수행하였다. 추출용매의 선정을 위하여 여러 가지 용매후보군에 대하여 다단 및 단단 추출실험을 수행하였 으며 그 결과 CHC13를 추출분리공정을 위한 가장 적합한 추출 용매로 선정할 수 있었고 주출공정에서 운전비를 결정짓는 중 요한 요인 중 하나인 용매/폐액의 비에서는 0.5:1, 1:1의 범위 에서 최적의 운전조건을 유지할 수 있는 것으로 추정 된다. 실 험 결과와 모사연구를 통하여 추출분리 공정 이 단순증류공정 과 비교하여 우수한 경제성을 가짐을 확인하였다.
- 이 결과는 추출분리공정의 경우 용매 대 폐액 비를 1：1 로 한 경우로서 용매 대 폐액비가 줄어들면 경제성 차이는 더욱 커질 것이다. 추출탑의 단수를 적절한 수준 내에서 유지하면서 용매 대 폐액 비를 1:1 이하로 줄일 수 있는지에 대한 기능성은 추출 실험과 전산모사를 통하여 어느 정도 그 타당성을 추정할 수 있었다.
- 이 결과는 추출분리공정의 경우 용매 대 폐액 비를 1：1 로 한 경우로서 용매 대 폐액비가 줄어들면 경제성 차이는 더욱 커질 것이다. 추출탑의 단수를 적절한 수준 내에서 유지하면서 용매 대 폐액 비를 1:1 이하로 줄일 수 있는지에 대한 기능성은 추출 실험과 전산모사를 통하여 어느 정도 그 타당성을 추정할 수 있었다.
- 상세실험에 사용될 이차 후보군을 선정하기 위하여 18개 용매 후보군에 대한 단단 추출혼합 실험을 수행한 결과 Table 1에서 볼 수 있듯이 탄화수소류의 용매들은 별다른 추출효과를 보이지 않았던 반면에 CHCls를 포함한 3개의 용매가 상대적 으로 우수한 추출능력을 보였으며 이들 3개 용매를 상세 추출 실험을 위한 최종 후보군으로 선정하였다. 특히 CHC13는 다른 두 용매와 비교해서 월등한 추출성능을 보였으며 물에 대한 용 해도도 폐액의 유기성분 농도와 비교하면 무시할 만한 정도여 서 추출용매로서 바람직한 성상을 가지고 있음을 확인 할 수 있었다. 이들 3개 용매에 대하여 추출공정의 경제성 검토를 위 한 다단 추출혼합 실험과 용매/원료폐액 비에 대한 실험을 수 행하였다.
- 상세실험에 사용될 이차 후보군을 선정하기 위하여 18개 용매 후보군에 대한 단단 추출혼합 실험을 수행한 결과 Table 1에서 볼 수 있듯이 탄화수소류의 용매들은 별다른 추출효과를 보이지 않았던 반면에 CHCls를 포함한 3개의 용매가 상대적 으로 우수한 추출능력을 보였으며 이들 3개 용매를 상세 추출 실험을 위한 최종 후보군으로 선정하였다. 특히 CHC13는 다른 두 용매와 비교해서 월등한 추출성능을 보였으며 물에 대한 용 해도도 폐액의 유기성분 농도와 비교하면 무시할 만한 정도여 서 추출용매로서 바람직한 성상을 가지고 있음을 확인 할 수 있었다. 이들 3개 용매에 대하여 추출공정의 경제성 검토를 위 한 다단 추출혼합 실험과 용매/원료폐액 비에 대한 실험을 수 행하였다.
후속연구
- 또한 CHClse 일단 초기에 투입 되면 자연적 인 손실분만 보충을 해주면 되는데 본 연구의 경우 7, 280 W/day (650 W/kg x 11.2kg/day) 정도로 전체 비용에 미치는 영향을 무시할 만하다.
- 재비기에서의 스팀은 증류탑과 재생탑의 탑저 운전온도를 고려하여 20 KG 스팀을 산정하였으며 스팀의 단가는 20,000 W/ton으로 하였다. 또한 CHCls은 일단 초기 에 투입 되 면 자연적 인 손실분만 보 충을 해주면 되는데 본 연구의 경우 7,280 W/day (650 W/kg x 11.2kg/day) 정도로 전체 비용에 미치는 영향을 무시할 만하 다. Table 3의 에너지 사용 비용을 합산하여 비교하면, 단순증 류공정에서 소요되는 에너지 비용보다 추출 분리공정에서의 에너지 소요 비용이 약 6 배 정도로 월등히 작음을 볼 수 있다.
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