Korean Chemical Engineering Research

The Korean Institute of Chemical Engineers (한국화학공학회)
권호 표지

Design of TAME Process using a Commercial Design Software

상업용 설계 프로그램을 이용한 TAME 공정의 설계

  • Hwang, Kyu Suk (Department of Chemical Engineering, Pusan National University) ;
  • Lee, Moon Yong (Department of Chemical Engineering, Yungnam University) ;
  • Kim, Young Han (Department of Chemical Engineering, Dong-A University)
  • 황규석 (부산대학교 화학공학과) ;
  • 이문용 (영남대학교 디스플레이화학공학부) ;
  • 김영한 (동아대학교 화학공학과)
  • Received : 2006.11.01
  • Accepted : 2006.12.19
  • Published : 2007.02.28
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Abstract

Though a reactive distillation column reduces energy requirement and gives easy separation of azeotropic mixture to result in wide practical applications in field, its design is difficult. On the other hand, a commercial design software used largely in chemical process design and performance evaluation can solve the problem, but the addition of reaction into the tray is not simple. In this study the addition is implemented to make the process simulation available, and it is utilized in the design of a TAME process to find the following design guidelines. The addition of reactive trays gives more composition elevation than the composition decrease from the reduction of the trays, and the increase of non-reactive trays does not improve product quality. The elevation of reboiler heat duty lowers the product quality by the reduction of residence time in reactive tray and conversion.

반응 증류탑은 반응기와 분리공정을 결합하여 에너지 사용량을 줄이고 공비 혼합물의 분리를 용이하게 할 수 있어 현장에서 많이 활용하고 있으나 공정의 설계에 많은 어려움이 있다. 화학공정의 설계와 운전 성능 평가에 많이 사용하는 상업용 설계 프로그램을 반응 증류탑의 설계에 활용하면 이러한 어려움을 해결할 수 있으나 증류단에 반응을 추가하는 것이 쉽지 않다. 본 연구에서는 이러한 문제점을 해결하여 TAME 공정을 상업용 설계 프로그램으로 시뮬레이션 할 수 있게 하였으며 이를 이용하여 TAME 공정의 설계 시 다음과 같은 고려 사항을 제시하였다. 반응단의 수를 증가 시키는 것보다 감소할 때 하부제품의 TAME 농도 변화가 더 크게 나타나며 비반응단의 수를 증가하여도 제품의 농도를 상승시킬 수 없다. 또, 재비기의 공급 열량 증가는 반응단에서의 체류 시간 감소에 따른 전화율 감소를 가져와서 제품의 농도를 저하시킨다.

Keywords

Acknowledgement

Supported by : 동아대학교

References

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