Abstract
Liquid phase nitrous oxide ($N_2O$) contains air, carbon monoxide, water, carbon dioxide and NOx as main impurities. It is known to be very dangerous to obtain a very pure $N_2O$ product by using solidification at low temperature. In this study a new method to obtain a high purity of $N_2O$ product based on a continuous distillation process was introduced. For the modeling of the continuous distillation process to obtain a product having a purity over 99.999% of $N_2O$ stream, Intalox wire gauze packing- No. SCH-80S gauze packing column was used. Peng-Robinson equation of state was used for the modeling of the continuous distillation process and refrigeration system. Computational results performed in this work showed a good agreement with Aspen Plus simulation results.
액상의 아산화질소($N_2O$) 혼합물은 주요 불순물로써 공기, 일산화탄소, 수분, 이산화탄소와 NOx 성분을 포함하고 있다. 저온에서 고체화하여 고 순도의 $N_2O$를 얻어내는 것은 위험하다고 알려져 있다. 본 연구에서는 연속식 증류공정에 기초하여 고 순도의 $N_2O$ 제품을 얻어내는 새로운 방법을 소개하였다. 99.999% 이상의 고 순도의 $N_2O$ 제품을 얻어낼 수 있는 연속식 증류공정을 모델화하기 위하여 intalox wire guaze 타입의 SCH-80S의 충진탑을 사용하였다. Peng-Robinson 상태방정식을 사용하여 연속식 증류탑과 냉동 사이클을 모사하였다. 본 연구에서 수행한 전산모사 결과는 상용성 화학공정모사기인 Aspen Plus로 모사한 결과와 매우 잘 일치함을 알 수 있었다.