PSA 공정에 의한 이성분 및 삼성분 혼합기체로부터 수소분리

Abstract

활성탄을 흡착제로 이용한 2bed-6step PSA 공정에서 이성분 혼합기체 H2/Ar(80％/ 20％)와 삼성분 혼합기체 H2/Ar/CH4 (60％/ 20％/ 20％)의 수소 분리를 연구하였다. 비등온-비단열 상태에서 LRC 등온식과 LDF 모델을 고려하여 공정실험과 공정모사를 하였으며, 주기정상상태에 도달할 때까지 탑 내의 농도와 온도변화를 각각 알아보았다. 두 공정 모두에서 수소에 대한 순도 99％와 회수율 75％의 결과를 얻을 수 있었다. 이때, PSA 공정에 미치는 영향으로는 공급유량, 흡착압력 그리고 P/F ratio를 변수로 실험과 전산모사를 수행하여 결과를 비교하였다. 이 결과로부터, 다성분에서 최적의 공정조건을 결정에서 중요한 결정요인과 삼성분에서 최적의 공정조건을 알아보았다.