초록 ▼

산소부화 연소기술을 산업체에 적용하기 위해서는 저렴한 가격으로 산소부화공기를 공급하여야 하며,연소방법 및 문제점을 검토하여야 하고,부화산소의 응용분야와 방법을 개발하여야 한다. 본 연구에서는 1차년도 연구결과를 토대로 실험실 규모의 PSA 산소농축장치를 20배로 스케일업하여 pilot plant 제작하여서 상용화하는데 필요한 설계자료와 운전특성을 얻었고,산소부화연소의 기술적인 문제 및 응용분야를 검토하였으며 PSA 분리기술의 타 응용분야인 질소농축장치에 대한 관련기술 및 현황을 파악하였다. pilot plant를 운전한 결과 90-

산소부화 연소기술을 산업체에 적용하기 위해서는 저렴한 가격으로 산소부화공기를 공급하여야 하며,연소방법 및 문제점을 검토하여야 하고,부화산소의 응용분야와 방법을 개발하여야 한다. 본 연구에서는 1차년도 연구결과를 토대로 실험실 규모의 PSA 산소농축장치를 20배로 스케일업하여 pilot plant 제작하여서 상용화하는데 필요한 설계자료와 운전특성을 얻었고,산소부화연소의 기술적인 문제 및 응용분야를 검토하였으며 PSA 분리기술의 타 응용분야인 질소농축장치에 대한 관련기술 및 현황을 파악하였다. pilot plant를 운전한 결과 90-93% 제품산소를 25Nm³/hr의 규모로 생산할 수 있었으며 성능향상을 위한 공정상의 문제점과 장치의 개선부분에 대한 자료를 얻었다.

목차 Contents

• 제1장 서 론...15
• 제2장 PSA 산소 농축 기술...17
• 제1절 1차년도 연구내용 요약...17
• 제2절 기본설계 지침...18
• 1. 공정구성...18
• 가. 흡착공정...18
• 나. 세정$\cdot$진공배기공정...18
• 다. 농축산소 축압공정...19
• 2. 구성기기...19
• 3. 흡착제...23
• 제3절 설계 자료...30
• 1. 공탑속도와 산소농도...30
• 2. Mass Transfer Zone (MTZ)...30
• 3. 완전히 혼합된 Cell 모델에 의한 파괴곡선 예측...32
• 가. 이 론...32
• 나. 실험장치 및 방법...33
• 다. 결과 및 고찰...34
• 4. 설계시 유의사항...38
• 제4절 설계...38
• 1. 장치 사양...39
• 2. P & I Diagram...40
• 3. Adsorber...42
• 4. Receiver...45
• 5. Holder...47
• 6. Pipe & Installation DWG...49
• 7. Layout DWG...51
• 8. Sequence Circuit & Control Panel Diagram DWG...53
• 9. Instrument Spec. Sheet...59
• 제5절 운전 및 결과분석...85
• 1. 장치운전 수순...85
• 가. 기동조작...85
• 나. 정지조작...87
• 2. 실험 및 결과...87
• 제6절 PSA의 기술적 문제점...88
• 1. 흡착열에 기인하는 문제점...89
• 2. 설계$\cdot$장치제작에서의 문제점...91
• 제3장 고온로의 산소부화연소...93
• 제1절 산소부화연소의 일반적 효과...93
• 1. 화염온도 상승...93
• 2. 배가스량 감소...94
• 3. 산소부화에 의해 연소시 파생되는 물리·화학적변화...95
• 가. 점화온도의 강하...95
• 나. 연소가능영역의 확대...96
• 다. 화염전파속도의 상승...97
• 라. 연소속도 증가...98
• 4. 산소부화연소의 문제점...98
• 가. 버너의 내구성...98
• 나. $NO_X$의 증가...99
• 제2절 산소부화연소의 방법...102
• 1. 사전고려사항...102
• 2. 산소공급방법...102
• 가. General Enrichment...102
• 나. Underflame Enrichment...103
• 다. Oxy-Fuel버너의 사용...104
• 3. Oxy-Fuel버너...104
• 가. Oxy-Fuel버너의 종류...105
• 1) Oxy-Gas 버너...105
• 2) Oxy-Oil 버너...105
• 3) Oxy-Coal버너...106
• 나. 연료 및 산소의 공급설비 설치...107
• 제3절 응용분야 및 방법...107
• 1. 제강용 전기로...107
• 가. 사용방법...107
• 나. 부대설비...109
• 다. 효과...109
• 2. 큐콜라...110
• 가. 사용방법과 효과...110
• 1) 보조부화...110
• 2) 산소등량부화...111
• 나. 산소공급방법...112
• 1) Drffuser Enrichment...112
• 2) Tuyere Injection...112
• 3) Well Injection...113
• 3. 가열로...113
• 가. 사용방법 및 부대설비...113
• 나. 효과...114
• 1) 가열시간의 단축...114
• 2) 연료절약...115
• 4. 알루미늄 용해로...115
• 5. 유리 용해로...116
• 제4장 PSA질소농축장치와 공정개요...117
• 제1절 흡ve Carbon)...118
• 가. 제조방법...119
• 1) 열분해법...119
• 2) 증착법...120
• 나. 흡착특성...120
• 제2절 공정...123
• 1. 제올라이트를 이용하는 공정...123
• 가. 공정 개요...123
• 2. MSC를 이용하는 공정...125
• 가. 공정 개요...125
• 나. 장치의 특성...127
• 1) 온도의 영향...129
• 2) 흡착 및 탄착압력의 영향...129
• 3) 제품가스량과 순도와의 관계...131
• 3. 추가 설비...132
• 제3절 단위 기기...134
• 제4절 개발 현황...135
• 1. Air Procucts and Chemicals Inc....135
• 2. 일본산소...136
• 3. British Oxygen Co....137
• 4. 제철화학 (일본)...142
• 5. 구라레 케미칼 (일본)...143
• 6. 기 타...144
• 참고문헌...145
• 부 록...147