$\require{mediawiki-texvc}$

연합인증

연합인증 가입 기관의 연구자들은 소속기관의 인증정보(ID와 암호)를 이용해 다른 대학, 연구기관, 서비스 공급자의 다양한 온라인 자원과 연구 데이터를 이용할 수 있습니다.

이는 여행자가 자국에서 발행 받은 여권으로 세계 각국을 자유롭게 여행할 수 있는 것과 같습니다.

연합인증으로 이용이 가능한 서비스는 NTIS, DataON, Edison, Kafe, Webinar 등이 있습니다.

한번의 인증절차만으로 연합인증 가입 서비스에 추가 로그인 없이 이용이 가능합니다.

다만, 연합인증을 위해서는 최초 1회만 인증 절차가 필요합니다. (회원이 아닐 경우 회원 가입이 필요합니다.)

연합인증 절차는 다음과 같습니다.

최초이용시에는
ScienceON에 로그인 → 연합인증 서비스 접속 → 로그인 (본인 확인 또는 회원가입) → 서비스 이용

그 이후에는
ScienceON 로그인 → 연합인증 서비스 접속 → 서비스 이용

연합인증을 활용하시면 KISTI가 제공하는 다양한 서비스를 편리하게 이용하실 수 있습니다.

[국내논문] Linze-Donawitz 가스로부터 일산화탄소(CO) 분리를 위한 흡수 및 흡착공정에 대한 기술경제성 비교
Techno-economic Comparison of Absorption and Adsorption Processes for Carbon Monoxide (CO) Separation from Linze-Donawitz Gas (LDG) 원문보기

Korean chemical engineering research = 화학공학, v.54 no.3, 2016년, pp.320 - 331  

임영일 (한경대학교 화학공학과 CoSPE 센터) ,  최진순 (SK바이오텍(주)) ,  문흥만 (대성산업가스 초저온연구소) ,  김국희 (포항산업과학연구원)

초록
AI-Helper 아이콘AI-Helper

제철소에서 부생되는 LDG (Linze Donawitz gas) 가스는 일산화탄소(CO)를 60% 이상 포함한다. LDG로부터 CO를 고순도로 분리하는 2가지 공정을 고려하였다: COSORB와 CO-PSA (pressure swing adsorption). 이 연구의 목적은 기술경제성평가(TEA: techno-economic analysis)를 통하여 이 두 공정 중 어떤 공정이 더 경제성이 높은 지를 결정하는 하는 것이었다. TEA의 기술적 측면에서는 초기투자비(TCI: total capital investment)와 총생산비용(TPC: total production cost)을 추정하기 위하여 먼저 공정흐름도(PFD: process flow diagram)를 완성하고, 물질 및 에너지 수지식을 계산한 후, 장치 종류 및 크기를 결정하였다. TEA의 경제성 측면에서는 투자회수율(ROI: return on investment) 및 투자회수기간(PBP: payback period)과 같은 경제성 판단기준을 산출하였고, ROI와 PBP에 가장 큰 영향을 주는 인자들을 찾기 위하여 민감도 분석을 수행하였다. CO-PSA 공정은COSORB 공정 보다 더 높은 ROI와 더 낮은 PBP로 인하여 경제적 우위를 보여주었다. CO의 가격은 ROI와 PBP에 가장 큰 영향을 주는 인자로 파악되었다.

Abstract ▼ AI-Helper 아이콘AI-Helper

Linze-Donawitz gas (LDG) adjunctively produced in the steel mill contains over 60% of CO. Two processes that recover high purity CO from LDG were considered: COSORB and CO-Pressure swing adsorption (PSA). This study aimed to decide which one is more economically feasible than the other by techno-eco...

주제어

#LDG (Linze-Donawitz gas)   #Carbon monoxide (CO)   #COSORB   #PSA (pressure swing adsorption)   #TEA (techno-economic analysis)   #Sensitivity analysis  

질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
배출되는 혼합가스로부터 CO 회수의 방법 중 하나인 초저온 증류 공정의 특징은? 배출되는 혼합가스로부터 CO 회수는 크게 초저온 증류(cryogenic distillation), COSORB® 흡수(COSORB® absorption), 및 PSA 흡착(pressure swing adsorption) 등이 있다[2-4]. 초저온 증류 공정은 에너지 소비량이 많고, 흡수 공정은 상대적으로 고압의 공정이지만, 높은 CO 회수율을 보여준다. PSA 공정은 비교적 공정이 단순하고, 높은 순도를 얻을 수 있지만, 비교적 낮은 회수율을 갖는다[2].
고순도 일산화탄소는 어떠한 용도로 사용되는가? Linze-Donawitz gas (LDG)는 제철소 부생가스의 하나로서 60% 이상의 CO를 포함하고 있으므로, 주로 제철소의 열원으로 사용되어왔다[1]. 고순도 일산화탄소(CO)는 폴리우레탄 및 폴리카본네이트 등과 같은 고분자 제조 원료물질로 사용되거나[2], 메탄올, 수소, 초산 등과 같은 화합물을 만드는 원료물질로 사용된다[3]. 따라서, LDG에 포함된 CO를 단순 열원으로 사용하는 것 보다는 정제 후, 원료물질로 사용한다면 부가가치를 향상시킬 수 있다.
COSORB 공정에서 주로 사용되는 흡수액은 무엇인가? COSORB 공정에서 주로 사용되는 흡수액은 CuAlCl4-Toluene(CuAlCl4-Tol)과 같은 유무기 복합체이다[3,4]. COSORB 공정에서 CO흡수 평형상수값은 실온에서 실험적으로 측정되었다[4].
질의응답 정보가 도움이 되었나요?

참고문헌 (23)

  1. Kong, H., Qi, E., Li, H., Li, G. and Zhang, X., "An MILP Model for Optimization of Byproduct Gases in the Integrated Iron and Steel Plant," Appl. Energy, 87(7), 2156-2163(2010). 

    상세보기 crossref

  2. Kasuya, F. and Tsuji, T., "High Purity CO Gas Separation by Pressure Swing Adsorption," Gas Sep. Purif., 5(4), 242-246(1991). 

    상세보기 crossref

  3. Dutta, N. N. and Patil, G. S., "Developments in CO Separation," Gas Sep. Purif., 9(4), 277-283(1995). 

    상세보기 crossref

  4. Hogendoorn, J. A., van Swaaij, W. P. M. and Versteeg, G. F., "The Absorption of Carbon Monoxide in COSORB Solutions: Absorption Rate and Capacity," Chem. Eng. J., 59(3), 243-252 (1995). 

  5. Poddar, S. K., "Design, Capital Cost and Economics for the Low Rank Coal Study (Volume 1A): Direct Coal Liquefaction-Low Rank Coal Study," U.S. Department of Energy/Bechtel Co., Pittsburgh, Pennsylvania(1995). 

  6. Ahn, E.-S., Jang, S.-C., Choi, D.-Y., Kim, S.-H. and Choi, D.-K., "Pure Gas Adsorption Equilibrium for $H_2$ /CO/ $CO_2$ and Their Binary Mixture on Zeolite 5A," Korean Chem. Eng. Res., 44(5), 460-467(2006). 

  7. Ma, J., Li, L., Ren, J. and Li, R., "CO Adsorption on Activated Carbon-Supported Cu-Based Adsorbent Prepared by a Facile Route," Sep. Purif. Technol., 76(1), 89-93(2010). 

    상세보기 crossref

  8. Choi, J., Kim, K.-H., Park, J.-Y., Ko, D.-J., Baek, J.-H., Kim, S., Lim, D.-H. and Lim, K., "Adsorbent for Carbon Monoxide and Method for Preparing Thereof," Korea Patent No. KR 2015-0008270 A(2015). 

  9. Sakuraya, T., Fujii, T., Matsui, S. and Hayashi, S., "Methods for Obtaining High-Purity Carbon Monoxide," European Patent No. EP 0129 444 B1(1990). 

  10. Kim, H., Lee, J., Lee, S., Han, J. and Lee, I.-B., "Operating Optimization and Economic Evaluation of Multicomponent Gas Separation Process Using Pressure Swing Adsorption and Membrane Process," Korean Chem. Eng. Res., 53(1), 31-38(2015). 

    원문보기 상세보기 crossref

  11. Do, T. X., Lim, Y.-I., Jang, S. and Chung, H.-J., "Hierarchical Economic Potential Approach for Techno-Economic Evaluation of Bioethanol Production from Palm Empty Fruit Bunches," Bioresour. Technol., 189, 224-235(2015). 

    상세보기 crossref

  12. Park, Y. C., Lee, T.-Y., Park, J. and Ryu, H.-J., "Performance and Economic Analysis of Natural Gas/Syngas Fueled 100 MWth Chemical-Looping Combustion Combined Cycle Plant," Korean Chem. Eng. Res., 47(1), 65-71(2009). 

  13. Lee, J. H., Kim, J.-H., Lee, I. Y., Jang, K. R. and Shim, J.-G., "Performance and Economic Analysis of 500 $MW_e$ Coal-Fired Power Plant with Post-Combustion $CO_2$ Capture Process," Korean Chem. Eng. Res., 49(2), 244-249(2011). 

    원문보기 상세보기 crossref

  14. Chun, D.-H., Kim, S.-D., Rhim, Y. J. and Lee, S. H., "Economic Analysis of Upgrading Low Rank Coal Process," Korean Chem. Eng. Res., 49(5), 639-643(2011). 

    원문보기 상세보기 crossref

  15. Yoo, Y. D., Kim, S. H., Cho, W., Mo, Y. and Song, T., "Basic Economic Analysis for CO-Production Process of DME and Electricity Using Syngas Obtained by Coal Gasification," Korean Chem. Eng. Res., 52(6), 796-806(2014). 

    원문보기 상세보기 crossref

  16. Do, T. X., Lim, Y.-I. and Yeo, H., "Techno-Economic Analysis of Biooil Production Process from Palm Empty Fruit Bunches," Energy Convers. Manage., 80, 525-534(2014). 

    상세보기 crossref

  17. Do, T. X., Lim, Y.-I., Yeo, H., Lee, U.-D., Choi, Y.-T. and Song, J.-H., "Techno-Economic Analysis of Power Plant via Circulating Fluidized-Bed Gasification from Woodchips," Energy, 70, 547-560(2014). 

    상세보기 crossref

  18. Christensen, P. and Dysert, L. R., "Cost Estimate Classification System," AACE (American Association of Cost Engineering) International, Practice No. 17R-97(2011). 

  19. Turton, R., Bailie, R. C., Whiting, W. B., Shaeiwitz, J. A. and Bhattacharyya, D., Analysis, Synthesis and Design of Chemical Processes, 4th ed., Prentice Hall, New York(2012). 

  20. Towler, G. and Sinnott, R., Chemical Engineering Design, 2nd ed., Elsevier, Boston(2008). 

  21. Peters, M. S., Timmerhaus, K. D. and West, R. E., Plant Design and Economics for Chemical Engineers, 5th ed., McGraw-Hill, New York(2003). 

  22. Lozowski, D., Ondrey, G., Jenkins, S. and Bailey, M. P., Chemical Engineering Plant Cost Index (CEPCI), Chem. Eng., Access Intelligence LLC(2004-2013). 

  23. Perry, R. H. and Green, D. W., Perry's Chemical Engineers' Handbook: Capter 12. Psychrometry, Evaporative Cooling, and Solids Drying, 7th ed., McGraw-Hill, New York(1999). 

저자의 다른 논문 :

LOADING...

관련 콘텐츠

오픈액세스(OA) 유형

GOLD

오픈액세스 학술지에 출판된 논문

이 논문과 함께 이용한 콘텐츠

유발과제정보 저작권 관리 안내
섹션별 컨텐츠 바로가기

AI-Helper ※ AI-Helper는 오픈소스 모델을 사용합니다.

AI-Helper 아이콘
AI-Helper
안녕하세요, AI-Helper입니다. 좌측 "선택된 텍스트"에서 텍스트를 선택하여 요약, 번역, 용어설명을 실행하세요.
※ AI-Helper는 부적절한 답변을 할 수 있습니다.

선택된 텍스트

맨위로