KCPC 에너지 절약형 증발·증류 장치
페이지 정보
본문
히트 펌프식 저온 증발 농축 장치
장비 특징
- 전기 이외의 유틸리티(증기, 냉각탑수)가 불필요.
- 고온수 및 저온수가 처리액과 접촉하지 않기 때문에, 히트 펌프는 부식성 유체, 유기 용제 등의 가연성물이나 오염물질 등의 영향을 받지 않는다.
- 히터를 강제 순환형으로 변경함으로써 슬러리나 결정을 함유하는 액의 증발도 가능.
- 불산, 인산, 염산, 황산, 붕산의 농축이나 열 영향을 받는 식품, 단백질, 당액, 균류 함유액 등의 농축에도 최적.
사양
- 증발 온도 범위: 13~87°C
- 고가열 COP：7.5
히트 펌프：주식회사 고베제강소제 HEM 시리즈
대표 기종예
HEM-HR55-GN(적용 온수대:40℃~55℃)
HEM-HR70-GN(적용 온수대:55℃~70℃)
HEM-HR85W-GN(적용 온수대: 70℃~85℃)
HEM-HR95-GN(적용 온수대: 75℃~95℃)
재질
- SUS316L, 하스테로이, 유리 라이닝, 티타늄, 카베이트, 테프론 라이닝 등.
- 불산, 인산, 염산, 황산의 농축에 최적.
히트 펌프식 저비점 용제 회수 장치
메탄올, 아세톤 등의 저비점 용제에 대해서, 수%의 희박 용제로부터 97%~99% 이상의 고농도 용제를 회수합니다. 회수수의 용제 농도는 2~100ppm으로 설계 가능합니다.
증류탑을 2탑으로 분할하고, 제1탑에 히트 펌프를 적용함으로써 에너지 절약화를 실현. 당사와 주식회사 고베제강소와 공동 개발한 고COP 히트펌프 HEM-HR95-GN을 이용하여 열회수 콘덴서의 냉각수로부터 폐열을 회수하여 리보일러의 열원으로 재이용합니다. 열회수 콘덴서를 추가하고, 제1 증류탑탑정을 중간 농도로 함으로써, 히트 펌프의 저온수 온도를 95℃인 고온수에 매우 가까운 온도로 하는 것이 가능하게 되어, 고COP 히트 펌프(COP) :5~7.5)를 채용할 수 있도록 했습니다.
증류탑을 분할함으로써, 열부하가 작은 농축부의 탑 직경을 회수부의 1/3~2/3으로 하는 것이 가능합니다.
히트 펌프식 희박 저농도 메탄올 회수 장치의 사양
및 증기식 증류탑과의 런닝 비용 비교
| 형식 | HP 대수 | 공급액 농도 | 최대 처리량 | 설비 동력(※1) | CO2 감축율(※3) | 원유 환산 삭감율(※3) | 러닝 코스트 메리트(※2) | |||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| HPR-MeOH-1 | 1 | 대 | 1 | wt% | 2.08 | ton/h | 42.6 | kw | 83.1 | % | 68.9 | % | 16.7 | 백만엔/년 |
| 2 | wt% | 2.06 | ton/h | 46.0 | kw | 81.1 | % | 65.1 | % | 15.6 | 백만엔/년 | |||
| 3 | wt% | 1.93 | ton/h | 52.0 | kw | 77.7 | % | 58.9 | % | 14.2 | 백만엔/년 | |||
| 4 | wt% | 1.81 | ton/h | 57.7 | kw | 74.2 | % | 52.5 | % | 12.9 | 백만엔/년 | |||
| 5 | wt% | 1.70 | ton/h | 63.2 | kw | 69.7 | % | 44.3 | % | 11.1 | 백만엔/년 | |||
| HPR-MeOH-2 | 2 | 대 | 1 | wt% | 4.15 | ton/h | 85.2 | kw | 83.1 | % | 68.9 | % | 33.4 | 백만엔/년 |
| HPR-MeOH-3 | 3 | 대 | 1 | wt% | 6.23 | ton/h | 127.8 | kw | 83.1 | % | 68.9 | % | 50.1 | 백만엔/년 |
| HPR-MeOH-4 | 4 | 대 | 1 | wt% | 8.30 | ton/h | 170.4 | kw | 83.1 | % | 68.9 | % | 66.8 | 백만엔/년 |
| HPR-MeOH-5 | 5 | 대 | 1 | wt% | 10.4 | ton/h | 213.0 | kw | 83.1 | % | 68.9 | % | 83.6 | 백만엔/년 |
| HPR-MeOH-6 | 6 | 대 | 1 | wt% | 12.5 | ton/h | 255.6 | kw | 83.1 | % | 68.9 | % | 100.3 | 백만엔/년 |
| HPR-MeOH-7 | 7 | 대 | 1 | wt% | 14.5 | ton/h | 298.2 | kw | 83.1 | % | 68.9 | % | 117.0 | 백만엔/년 |
| HPR-MeOH-8 | 8 | 대 | 1 | wt% | 16.6 | ton/h | 340.8 | kw | 83.1 | % | 68.9 | % | 133.7 | 백만엔/년 |
| HPR-MeOH-9 | 9 | 대 | 1 | wt% | 18.7 | ton/h | 383.4 | kw | 83.1 | % | 68.9 | % | 150.4 | 백만엔/년 |
| HPR-MeOH-10 | 10 | 대 | 1 | wt% | 20.8 | ton/h | 426.0 | kw | 83.1 | % | 68.9 | % | 167.1 | 백만엔/년 |
(주)
- ※ 1.설비 동력은 히트 펌프 동력만으로 합니다. (부대기의 필요 동력은 포함하지 않습니다)
- ※ 2.증기 단가: 5000엔/톤, 전기 단가: 12엔/kw, 연간 운전 시간: 8000hr로 계산
- ※ 3.계산에는, 자원 에너지청 자료 2020년 1월 개정의 수치 및 간사이 전력의 CO2 배출 계수를 사용・전력의 에너지
환산: 발열량 9.76 GJ/천
kWh
환산：2.573 GJ/ton
・간사이 전력의 CO2 배출 계수：0.000318 ton-CO2/kWh(2019년도 실적치) - ※ 4.회수 메탄올 농도: 99wt% 이상, 하단 메탄올 농도: 20ppm 이하
(주) COP는 가열 COP로 표기
범용 히트 펌프식 증발·증류 기술
종래, 증발·증류 공정에는 다량의 에너지가 필요해 왔습니다. 그래서, 범용 히트 펌프를 증발·증류 공정에 도입하여 콘덴서의 냉각수로부터 배열을 회수하고, 히터(리보일러 등)의 열원으로서 재이용함으로써, 증기의 사용량을 삭감해, 코스트 다운과 에너지 절약 화·CO2 삭감을 실현합니다.
히트 펌프는 에어컨이나 냉장고와 마찬가지로 전력과 내부로 순환하는 냉매를 이용하여 열을 온도가 낮은 장소에서 높은 장소로 이동시키는 장치입니다. 열을 발생시키는 것이 아니라, 전력을 이용하여 저온의 폐열을 회수하고, 히트 펌프로 온도 레벨을 올리는 것으로, 에너지를 효율적으로 이용할 수 있어 에너지 절약 효과를 기대할 수 있습니다.
에너지 절약형 히트 펌프식 증류 장치
특허출원중의 에너지절약형 히트펌프식 증류장치
- 탑정과 탑저의 온도차가 작을수록 에너지 절약 효과가 높아진다
- 기설 증류탑을 그대로 사용하는 것도 가능
- 리보일러는 히트 업이 없는 액막 강하형을 채용
획기적인 에너지 절약 흐름
- 높은 COP 히트 펌프의 성능을 최대한 발휘할 수 있는 흐름을 제안
- 소비 에너지가 적은 증류 시스템 실현
열 회수 증류 계산에 유연성이 높은 소프트웨어를 자사 개발
- 증류탑의 필요한 에너지 분석
- 히트 펌프와 열 회수 콘덴서의 임의 조합을 자동 계산
- 2탑 분할식 증류탑 계산에도 대응
- 장치 전체의 안정 운전에 필수적인, 기동, 정상, 정지 조작의 제어 시뮬레이션이 가능
- 증류탑과 히트 펌프의 연동성 향상
범용 히트 펌프를 채용
- 부품 공급, 유지 보수도 안심
- 예비기를 포함한 대수 제어를 하고 있어, 조업 안정성을 향상
※에너지 절약 대책 및 CO2 삭감에 의해, 각종 보조금의 대상이 됩니다.
주식회사 고베 제강소제 HEM 시리즈 대표 기종 예
| 형식 | 적용 온수대 |
|---|---|
| HEMII-HR | 30°C~70°C |
| HEM-HR75S-GN | 30°C~75°C |
| HEM-HR85W-GN | 70°C~85°C |
| HEM-HR95-GN | 75°C~95°C |
히트펌프식 저비가 풍부한 증류장치
저비가 풍부한 증류장치의 증류에서는 열의 수요가 농축부에 집중합니다.
그 때문에, 증류탑을 2탑으로 분할하고, 중간단에 리보일러를 설치해 히트 펌프로부터 열을 회수하는 것으로, 종래의 장치에 비해 높은 에너지 절약율을 실현할 수 있습니다.
이는 열부하가 큰 제2 증류탑에 고효율 히트 펌프를 채용할 수 있기 때문입니다.
또한 열부하가 작은 제1탑의 탑 직경을 제2탑의 1/3~2/3로 할 수 있기 때문에 공간 절약화에도 공헌할 수 있습니다.
에너지 절약율: 58.4%
(1차 에너지 환산)
CO2 감소율: 71.6%
- 이전글에너지 절약형 증발·증류 장치 22.10.06
- 다음글에너지 절약형 증발·증류 장치 22.10.06
