Steady-state simulation and optimization of water-removal process in chloromethanes distillation process

학위논문 (석사)-- 서울대학교 대학원 : 공학전문대학원 응용공학과, 2019. 2. 이종민.클로로메탄(Chloromethanes) 내 수분제거 공정은 메틸 클로라이드(Methyl chloride, CH3Cl)와 염소(Chlorine, Cl2)의 반응 후 제품을 정제하는 과정에서 필수적으로 유입되는 수분을 제거하는 공정이다. 클로로메탄 정제 공정 전반적 공정에서 비교적 유틸리티 사용량이 적어서 설비에 대한 명확한 운전원리를 고려하지 않고 상시 운전 되고 있었으나, 개선을 위해서는 해당 설비의 원리 및 현상 파악이 우선 진행된 후 가능하므로 해당 설비의 정확한 모사가 필요로 하였다. 본 연구에서는 현재 기준으로 운전되는 공정 모사를 Aspen社의 Aspen plus V10을 사용하였으며, 유체의 특성을 감안하여 NRTL-RK모델식을 적용하여 실시하였다. 정상 모사의 진행 후 증류탑의 내부 Hydraulic 분석을 진행하여 현재 처리량 대비 약 23% 수준의 생산량 증대에도 설비의 추가투자 없이 운전이 가능함을 확인할 수 있었다. 추가적으로 희박상태에서의 활동도 계수를 추정할 수 있었으며, 또한 증류탑 상부의 액-액 분리기 운전에 대한 현상 파악을 통해 고전전 방식의 중력 침강식 액-액분리기 개선가능성을 제시함과 동시에 추가적 유틸리티 절감 가능성을 제안할 수 있었다.The water removal column in the chloromethanes production process is the distillation column to remove water from the chlorination reaction and purification process of methyl chloride and chlorine. It has been in This facility was operated without much consideration of the clear operating principle during the operation of the facility because the utility amount was relatively small. Therefore, I have come to conclusion that it is preliminary to understand the principle and output in order to improve the facilities In this study, Aspen plus V10 was used for the process simulation which is operated as the current standard. NRTL-RK model was applied because it is considered the characteristics of fluid. The internal hydraulic analysis of the distillation column was carried out after conducting the normal simulation. also it has been confirmed that the operation can be performed without additional investment even if the production amount of the present invention is increased up to 23% approximately. In addition, the activity coefficient in the infinite diluted state can be estimated, and the possibility of improvement of the gravitational sedimentation type liquid-liquid separator of the high-electric-field type is demonstrated through the development of the operation of the liquid-liquid separator (Decanter) From this study I was able to suggest additional utility savings potential.제 1 장 서 론 1 제 1 절 연구 배경 1 제 2 절 관련 산업 동향 2 제 2 장 연구 공정 5 제 1 절 연구 공정 5 1. 염화메틸렌/클로로폼 제조공정 5 2. 세척 및 정제 공정 8 제 2 절 Karl Fischer 전량 적정법 11 제 3 장 열역학적 모델 13 제 1 절 NRTL-RK 17 제 2 절 아제오트로픽 증류 (공비증류) 19 제 3 절 Infinite-dilution activity coefficient. 25 제 4 장 실험 (공정 모사) 26 제 1 절 정상상태 모사 26 제 2 절 Process 모사 결과 34 1. Column-1(수분제거 증류탑) internal check 36 2. 추가 공급 초순수 (Feed water) 공급량 변화 40 3. Activity coefficient in Column-1 증류탑 하부 제품 41 제 5 장 결론 44 제 1 절 요약 44 제 2 절 후속연구 45 참 고 문 헌 46Maste

Correlation analysis between tidal current and flow noise in Uldolmok waterway

음향센서 및 수중청음기를 이용한 해상실험 시 해류의 흐름이 존재하거나 선박이 이동하는 조건에서 유체소음이 발생한다. 유체소음이란 센서 및 청음기에 유입되는 유동에 내재하는 난류(turbulence)와 후면에 형성되는 와류(vortex) 등으로 인해 발생하는 소음이다. 특히 해류의 흐름이 존재하는 지역에 위치하고 있는 수신기에서 발생하는 유체소음은 낮은 주파수대역에서 높은 준위를 나타낸다. 국내의 서•남해안일대는 복잡한 해안선과 많은 섬들의 영향으로 강한 조류가 발생하는 지역으로 유명하다. 특히 울돌목 해역은 최고유속이 5 m/s 에 다라는 세계에서 5번째 안에 드는 매우 빠른 조류가 형성되는 지역이다. 본 연구에서는 울돌목의 강한 조류의 흐름과 수중청음기를 이용하여 유체소음을 측정하고 조류 세기와의 상관성 분석을 통하여 유체소음의 특성을 연구하였다.는 소음이다. 특히 해류의 흐름이 존재하는 지역에 위치하고 있는 수신기에서 발생하는 유체소음은 낮은 주파수대역에서 높은 준위를 나타낸다. 국내의 서•남해안일대는 복잡한 해안선과 많은 섬들의 영향으로 강한 조류가 발생하는 지역으로 유명하다. 특히 울돌목 해역은 최고유속이 5 m/s 에 다라는 세계에서 5번째 안에 드는 매우 빠른 조류가 형성되는 지역이다. 본 연구에서는 울돌목의 강한 조류의 흐름과 수중청음기를 이용하여 유체소음을 측정하고 조류 세기와의 상관성 분석을 통하여 유체소음의 특성을 연구하였다.2

Analysis of Ship Radiated Noise in the southwestern sea of the Jeju Island using DEMON Processing

해양에서 운용하는 소나 시스템은 크게 능동소나와 수동소나로 구분된다. 능동소나는 인위적으로 음파를 송신하여 반향음을 수신함으로써 목표에 대한 정보를 얻는 반면 수동소나는 목표에서 방사된 소음을 이용하여 탐지 및 식별하기 때문에 수신기의 위치가 노출되지 않아 중요하게 이용된다. 수동소나를 이용하여 수신된 신호는 LOFAR, DEMON 등의 기법을 통한 신호처리로 물체의 고유한 소음 특성(추진기관, 보조기관, 프로펠러소음 등)을 확인할 수 있고 이를 활용하여 물체를 식별하게 된다. 본 연구에서는 SAVEX 15 실험간 측정된 선박소음에 DEMON기법을 적용하여 선박의 소음특성을 추출하고 운항 선박의 정보와 비교하였다. 이동하는 선박의 소음을 수직선배열 수신기(VLA)를 이용하여 거리와 수심에 따라 DEMON 성능을 확인하고 측정해역의 음속구조와 상관성을 분석하였다. 실험은 제주도 서남방 해역의 수심 약 100m 환경에서 수행되었으며 16 개의 수신기로 구성된 수직선배열 센서를 이용하여 이동하는 선박(온누리호)의 신호를 수신하였다. 그림 1.(a)는 선박의 항적을 나타내며 (b)는 측정간 획득한 수직음속구조를 나타낸다.치가 노출되지 않아 중요하게 이용된다. 수동소나를 이용하여 수신된 신호는 LOFAR, DEMON 등의 기법을 통한 신호처리로 물체의 고유한 소음 특성(추진기관, 보조기관, 프로펠러소음 등)을 확인할 수 있고 이를 활용하여 물체를 식별하게 된다. 본 연구에서는 SAVEX 15 실험간 측정된 선박소음에 DEMON기법을 적용하여 선박의 소음특성을 추출하고 운항 선박의 정보와 비교하였다. 이동하는 선박의 소음을 수직선배열 수신기(VLA)를 이용하여 거리와 수심에 따라 DEMON 성능을 확인하고 측정해역의 음속구조와 상관성을 분석하였다. 실험은 제주도 서남방 해역의 수심 약 100m 환경에서 수행되었으며 16 개의 수신기로 구성된 수직선배열 센서를 이용하여 이동하는 선박(온누리호)의 신호를 수신하였다. 그림 1.(a)는 선박의 항적을 나타내며 (b)는 측정간 획득한 수직음속구조를 나타낸다.2