[화학공학 열역학] 액상메탄냉매를 이용한 공기분리 공정, 액화산소 및 액화질소 생산 공정

소개글

"[화학공학 열역학] 액상메탄냉매를 이용한 공기분리 공정, 액화산소 및 액화질소 생산 공정"에 대한 내용입니다.

목차

Ⅰ. 목표

Ⅱ. 요약( Abstract ) 및 키워드

Ⅲ. 서론
1) 공기분리공정의 중요성

Ⅳ. 이론적 배경
1) 단열 공정
2) 역류 교환
3) 현열과 잠열
4) 줄-톰슨 효과
5) 액화공정
6) 극저온 분리 공정

Ⅴ. 본론

Ⅵ. 결론

Ⅶ. 참고문헌

본문내용

Ⅰ. 목표

액화공정, 공기분리공정을 이해하고 열역학적 분석을 통해 액화산소와 액화질소를 분리하는 공정을 설계한다.
운전조건과 열 및 물질 수지를 완성한다.

Ⅱ. 요약( Abstract ) 및 키워드

1) 요약
대기 중에서 흡입된 공기는 압축기를 통해 압축된 후 불순물들을 제거하는 공기처리 공정을 거치게 된다.
열교환기에서 극저온의 액상 메탄과 열 교환을 통해 액화되고 끓는점 차이에 의해 질소와 산소가 분리된다.

2) Keywords
액화공정, 공기분리, 액상메탄, 운전조건, 열 및 물질수지

Ⅲ. 서론

공기의 99%는 질소(78%)와 산소(21%)이며, 수증기를 제외한 건조 공기의 성분은 거의 변하지 않는다. 다만, (*)를 붙인 성분은 생물, 산업 활동, 광화학에 의한 합성 및 분해에 의해 다소 변동될 여지가 있다.

< 중 략 >

5) 액화공정 (Liquefaction)
<액화공정의 기본적인 개념>
기체를 액체로 응축시키는 액화공정은 끓는점까지의 냉각 또는 증기압까지의 압축을 통해 일어난다. 액화 공정에서 저온의 흐름은 다음과 같은 두 가지 방법으로 만들어진다.
첫째, 공정에서 사용하는 유체들의 흐름이 팽창기(expander)나 Joule-Thomson 밸브(이하 J-T valve)를 통과하여 저온의 유체로 전환되면서 공정유체 자체가 공정에서 필요로 하는 저온 에너지를 공급하는 방법
둘째, 냉동 사이클에 사용된 차가운 냉매가 열교환을 통해 공정의 유체로부터 액체냉매의 기화에 필요한 에너지를 공급받는 형태로 냉각공정에서 간접적으로 저온 에너지를 공급 받는 방법

<냉동 사이클>
기본적인 냉동 사이클은 두 개의 열교환기와 두 개의 압력조절 장치로 구성된다.

저압 저온의 액체냉매가 증발기를 통하여 기화하며 저온을 공급하고, 이로부터 생성된 고온의 기체냉매가 열교환기를 통하여 응축되며 냉각수나 공기 등으로 사이클의 열을 방출한다.

참고 자료

Fig Ⅳ-1] : Physical Chemistry - Thermodynamics, Structure, and Change 10th ed - Peter Atkins, Julio de Paula (2014)
[Fig Ⅳ-2] , [Fig Ⅳ-3], [Fig Ⅴ-3]: Wikipedia
[Fig Ⅳ-4] : Optimal Design of Natural Gas Liquefaction Processes ,Hyun Jun Cho, Yeong-Koo Yeo and Jin-Kuk Kim†
[Fig Ⅳ-5] ,[Fig Ⅳ-6] : 국립목포해양대학교
[Table Ⅳ-1], [Fig Ⅳ-7] ; Modeling and Sensitivity Analysis of Cryogenic Air Separation Process ,Song, Wonjoon (송 원 준)
Physical Chemistry - Thermodynamics, Structure, and Change 10th ed - Peter Atkins, Julio de Paula (2014)
J.M. Smith, Hendrick Van Ness, Michael Abbott, Mark Swihart - Introduction to Chemical Engineering Thermodynamics-McGraw-Hill Education (2018)
Wikepedia
Optimal Design of Natural Gas Liquefaction Processes ,Hyun Jun Cho, Yeong-Koo Yeo and Jin-Kuk Kim†
국립목포해양대학교
Modeling and Sensitivity Analysis of Cryogenic Air Separation Process ,Song, Wonjoon (송 원 준)
기계건설공학연구정보센터 (http://materic.or.kr)