자주 묻는 질문

A: 저희는 3개의 연속식 탈수탑을 설치하고, 회수율을 높이고 NMP 손실을 최소화하기 위해 간헐식 탈수탑을 추가했습니다. 이 설비들은 다음과 같이 구성됩니다. 탈수탑: 대부분의 수분은 탑 상단에서 제거되고, 탑 하단의 폐수는 경질 제거탑으로 이동합니다. 경질 제거탑: 경질 성분은 탑 상단에서 제거되고, 탑 기질은 정제탑으로 이동합니다. 정제탑: 제품 요구 사항을 충족하는 NMP는 탑 상단에서 배출되고, 탑 기질은 배치탑으로 이동합니다. 간헐식 탈수탑: 탑 상단에서 회수된 NMP는 폐액 탱크로 이동하고, 탑 기질은 드럼에 담아 자격을 갖춘 제조업체에 처리를 위탁합니다.

A: NMP는 C급 A 액체에 속합니다. 당사의 증류탑은 감압 하에서 운전됩니다. 운전 온도가 낮아지긴 하지만, 여전히 NMP의 인화점보다는 높습니다. 규정에 따르면 해당 설비는 B급 설비에 해당합니다. 설비의 종류와 보조 장비의 특성을 고려하여 화재 예방 간격 요건을 충족하는 합리적이고 적합한 배치 설계가 필요합니다.

A: NMP 정상 용액과 NMP 폐액의 가격을 종합적으로 고려하여 계산해야 합니다. 특정 농도의 NMP 정상 용액과 NMP 폐액의 가격 차이가 작으면 회수 기간이 길어질 수 있습니다. 반대로 가격 차이가 크면 회수 기간이 짧아집니다. 현재 가격 차이를 기준으로 할 때, 저희 회계 기준 회수 기간은 일반적으로 1년에서 1년 반 정도입니다.

A: 일반적으로 두 가지 상황으로 나뉩니다. 1. 시스템 내부 부품을 완전히 교체해야 하므로 처음 시동을 걸 때 시간이 오래 걸립니다. 이 경우 정상 작동하는 제품을 생산하는 데 약 2주가 소요됩니다. 2. 시운전 후에는 10~12시간 내에 정상 작동하는 제품을 생산할 수 있습니다.

A: 모든 증류탑의 운전에서 탑 압력은 지정된 기준 범위 내에서 제어되어야 하며, 이를 통해 다른 매개변수들을 적절히 조절할 수 있습니다. 탑 압력의 과도한 변동은 탑 전체의 물질 수지 및 기체-액체 수지를 파괴하여 제품의 품질 기준을 충족하지 못하게 합니다. 따라서 많은 증류탑에는 탑 압력이 적절한 범위 내에서 안정적으로 유지되도록 하는 구체적인 조치가 마련되어 있습니다.

가압탑의 압력 조절에는 주로 다음과 같은 두 가지 방법이 있습니다.
1. 탑 상단의 응축기가 응축기인 경우, 탑 압력은 일반적으로 기체상 회수율에 따라 조절됩니다. 다른 조건이 동일할 때, 기체 회수율이 증가하면 탑 압력은 감소하고, 기체 생산량이 감소하면 탑 압력은 증가합니다.
2. 탑 상단의 응축기가 완전 응축기일 경우, 탑 압력은 주로 냉매량에 의해 조절되는데, 이는 환류액의 온도를 조절하는 것과 같습니다.
다른 조건이 일정하다고 가정할 때, 냉매 투입량이 증가하면 환류액의 온도와 탑 압력은 감소합니다. 반대로 냉매 투입량이 감소하면 환류액의 온도는 상승하고 탑 압력은 상승합니다.

진공 증류탑의 압력 제어에는 주로 다음과 같은 두 가지 방법이 있습니다.
1. 전기 진공 펌프를 사용하여 진공을 형성할 경우, 진공 펌프의 환류 라인에 조절 밸브를 설치하고, 조절 밸브의 개방을 통해 시스템의 배기가스 추출량을 조절하여 타워의 진공도를 조절합니다.

대기압탑의 압력 제어에는 주로 다음과 같은 세 가지 방법이 있습니다.
1. 증류탑 상단 압력의 안정성이 높지 않은 경우에는 압력 제어 시스템을 설치할 필요가 없으며, 증류 장비(응축기 또는 환류조)에 대기압으로 연결되는 배관을 설치하여 증류탑 내부 압력이 대기압에 가깝도록 해야 합니다.
2. 탑 상단 압력의 안정성이 높거나 분리된 물질이 공기와 접촉할 수 없는 경우에는 탑 상단 압력 제어 방식을 사용할 수 있습니다.
3. 탑 하부에서 가열되는 증기량을 조절하여 탑 하부의 증기압을 조절합니다.

A: 증류탑 온도는 증류탑 압력과 원료 조성에 따라 결정됩니다. 정류 공정에서 정해진 증류탑 온도를 유지해야만 제품 품질을 보장할 수 있습니다. 따라서 증류탑 온도는 증류 공정에서 중요한 관리 지표 중 하나입니다.

솥 온도가 변할 경우, 일반적으로 증발 솥에 공급되는 가열 증기량을 조절하여 솥 온도를 정상 온도로 맞춥니다. 솥 온도가 설정값보다 낮을 경우에는 증기량을 늘려 솥액의 기화량을 증가시켜야 합니다. 이렇게 하면 솥액 내 중질 성분의 함량이 상대적으로 증가하고, 기포점이 상승하며, 솥 온도가 올라갑니다.

주전자 온도가 규정값보다 높을 경우, 주전자 액체의 증발을 줄이기 위해 증기 소모량을 줄여야 합니다. 이렇게 하면 주전자 액체 내 경질 성분의 함량이 상대적으로 증가하고, 기포점이 낮아지며, 주전자 온도가 낮아집니다.

솥 온도가 변동하는 데에는 여러 가지 이유가 있습니다. 탑 압력이 갑자기 상승하면 솥 온도도 상승했다가 다시 하강합니다. 이는 압력 증가로 인해 솥 온도가 상승하고, 이로 인해 솥 내부의 기포점이 상승하기 때문입니다. 따라서 탑 내부의 상승하는 증기량은 증가하지 않고 오히려 압력 증가로 인해 감소합니다. 이와 같이 탑과 솥의 혼합액에 포함된 가벼운 성분의 증발이 불완전하게 이루어져 솥의 기포점이 하강하고, 결과적으로 솥 온도가 하강하게 됩니다.

반대로, 탑 압력이 갑자기 떨어지면 탑 내부의 상승 증기량이 증가하여 탑 하단의 액면이 급격히 낮아지고, 이로 인해 무거운 성분들이 탑 상단으로 올라갈 수 있습니다. 증발기 액의 성분이 무거워질수록 기포점이 상승하고, 증발기 온도 또한 상승합니다. 따라서 탑 압력은 증발기 온도 변화를 유발하는 중요한 요인입니다. 그러므로 탑 압력을 요구되는 범위 내로 제어해야만 증발기 온도가 공정 요구 조건을 충족하는지 정확하게 판단할 수 있으며, 그렇지 않으면 잘못된 운전으로 이어질 수 있습니다. 증발기 온도는 공급 원료의 경질 성분 농도가 증가함에 따라 감소하고, 중질 성분 농도가 증가함에 따라 증가합니다. 또한, 증발기 내 수분 존재, 증발기 내 물질의 중합으로 인한 배관 막힘, 가열 증기 압력 변동, 조절 밸브 고장, 물질 평형 생산 파괴 등도 증발기 온도 변동의 원인이 될 수 있습니다. 주전자의 온도가 변동할 경우, 변동 원인을 분석하고 제거해야 합니다.

탑 상단의 배출량이 너무 적으면 가벼운 성분이 탑 솥으로 밀려 들어가 솥 온도가 떨어집니다. 이때 탑 상단의 추출량을 늘리지 않고 단순히 탑 솥에 공급되는 가열 증기량을 늘리면 솥 온도에 아무런 효과가 없을 뿐만 아니라 심한 경우 누수가 발생할 수 있습니다. 또 다른 예로, 증발 솥의 배관이 재료 중합으로 인해 막히면 솥 온도가 떨어집니다. 이 경우 장비를 가동 중지하고 점검해야 합니다.

A: 환류비는 원료의 분리 요구 사항에 따라 결정됩니다.

환류비가 너무 크거나 작으면 증류 공정의 경제성과 제품 품질에 영향을 미칩니다. 환류비를 높이면 상층부 제품의 경질 성분 농도를 높일 수 있지만, 증류탑의 생산 용량이 감소하고, 상부의 냉에너지 소비와 하부의 열 소비가 증가합니다.

정상 운전 시에는 적절한 환류비를 유지하고 제품 품질을 보장하는 전제 하에 최적의 경제적 효과를 추구해야 합니다. 환류비는 증류탑의 정상 생산 조건이 손상되거나 제품 품질이 불량한 경우에만 조정할 수 있습니다. 예를 들어, 상층부의 중질 성분 함량이 증가하고 품질이 저하되는 경우 환류비를 적절히 증가시켜야 합니다. 또한, 증류탑의 부하(공급량)가 너무 낮은 경우, 증류탑 내 일정 수준의 증기 상승 속도를 확보하기 위해 환류비를 적절히 증가시켜야 합니다.

A: 역류 비율을 조절하는 방법은 여러 가지가 있습니다.
1. 상부 생산량을 줄여 역류 비율을 높입니다.
2. 탑 꼭대기의 응축기가 응축기인 경우, 탑 꼭대기의 냉매량을 늘려 응축수량과 환류비를 높일 수 있다.
3. 환류액이 있는 중간 저장탱크에서 강제 환류가 발생하는 경우, 환류비를 개선하기 위해 환류 유량을 일시적으로 증가시킬 수 있으나, 환류 저장탱크를 진공 상태로 만들어서는 안 됩니다.

A: 탑 압력 차이는 탑 내 가스 부하를 측정하는 주요 요소이며, 증류 조업의 공급과 배출 균형 여부를 판단하는 중요한 지표 중 하나입니다. 공급과 배출이 균형을 이루고 환류비가 일정할 경우, 탑 압력 차이는 기본적으로 변하지 않습니다.

정상적인 물질수지가 깨지거나 탑 내부의 온도와 압력이 변하면 탑 내부의 상승 증기 속도가 변하고 트레이의 액체 밀봉 높이가 변하여 탑 내부에 압력차가 발생합니다.

정정 작업에서 타워 압력 차이 변화의 원인을 조정하는 일반적인 방법은 세 가지가 있습니다.
1. 일정한 공급 유량 조건에서, 탑 상단의 액상 추출률에 따라 탑 압력차가 조절됩니다. 제품 생산량이 많을수록 탑 내 상승 증기의 속도가 감소하고 탑 내 압력차가 감소합니다. 반대로 회수율이 감소하면 탑 내 상승 증기의 속도가 증가하고 탑 내 압력차가 증가합니다.
2. 일정한 생산량 조건에서, 탑의 압력 차이는 공급 속도에 의해 조절됩니다. 공급 속도가 증가하면 탑의 압력 차이가 증가하고, 공급 속도가 감소하면 탑의 압력 차이가 감소합니다.
3. 공정 지표가 허용하는 범위 내에서, 가열조 온도의 변화를 통해 탑 압력 차이를 조절한다. 가열조 온도가 상승하면 탑 압력 차이가 증가하고, 가열조 온도가 하강하면 탑 압력 차이가 감소한다.

장비 문제로 인한 압력 차이 변화에 대해서는 문제의 구체적인 내용에 따라 처리해야 하며, 심각한 경우에는 가동을 중단하고 정비를 실시해야 합니다.

A: 탑 상단의 온도는 탑 상단 제품의 품질을 결정하는 중요한 요소입니다. 탑 내부 압력이 일정하다고 가정할 때, 상단 온도가 상승하면 상단 제품의 중질 성분 함량이 증가하고 품질은 저하됩니다.

탑 상단 온도를 조절하는 주요 방법은 두 가지입니다. 하나는 환류 유량을 고정하고 환류 온도를 조절하는 것이고, 다른 하나는 환류 온도를 고정하고 환류 유량을 조절하는 것입니다. 생산 설비 규모가 점차 커짐에 따라 생산 안정성을 고려하여 환류 유량을 조절하는 방법이 널리 사용되고 있습니다.

탑 꼭대기 온도를 조절하는 구체적인 방법은 다음과 같습니다.
1. 환수 유량을 이용하여 상단 온도를 제어합니다. 환수 유량이 증가하면 상단 온도가 낮아지는데, 이는 응축탑 상단이 가득 찼을 때 주로 사용됩니다.
2. 탑 상단에서 사용되는 냉매가 열 전달 중 상변화를 일으킬 때, 증발 압력과 냉매 상단 온도의 계단식 조정을 통해 상단 온도를 제어할 수 있습니다. 증발 압력이 감소하면 그에 따른 증발 온도도 감소하여 상단 온도가 낮아집니다. 이 방법은 탑 상단 응축기가 과냉각기일 경우 환류 유량을 조절하는 데 사용할 수 있으며, 탑 상단 응축기가 과냉각 효과를 나타낼 때는 환류 온도를 조절하는 데에도 사용할 수 있습니다.
3. 탑 상단의 냉매가 열 전달 중 상변화를 일으키지 않을 경우, 냉매 유량과 상단 온도를 순차적으로 조절하여 상단 온도를 제어할 수 있다. 유량이 증가하면 상단 온도는 감소한다. 이 방법은 환류량뿐만 아니라 환류 온도까지 조절할 수 있다.
4. 상부 응축기의 열교환 면적을 조절하여 상부 온도를 조정합니다. 냉각수 수위를 높이면 열교환 면적이 증가하고 상부 온도가 낮아집니다. 이 방법을 사용하면 환류량뿐만 아니라 환류 온도도 변경할 수 있습니다.
5. 정류부 내 물질 농도가 비교적 높을 경우, 두 플레이트 사이의 온도 차이를 이용하여 상부 온도를 조절할 수 있다. 온도 차이가 커질수록 환류액의 양은 증가하고 상부 온도는 감소한다.

A: 증류탑의 시동 및 정상 작동 중에는 증류탑 내부 온도가 상승하지 않습니다.

처음 작동 시 예열 과정에서 주전자의 온도가 올라가지 않는 이유는 다음과 같을 수 있습니다.
1. 난방 시스템의 스팀 트랩(또는 배수 밸브)이 고장났습니다.
2. 펌프장의 역류 방지 밸브가 열려 있지 않습니다.
3. 가열 용기의 증기 응축수가 비워지지 않아 증기를 추가할 수 없습니다.
4. 탑 바닥 재질에 물이 많이 함유되어 있습니다 (물은 해당 재질과 섞이지 않으므로 NMP-물 시스템에 적합하지 않습니다).
5. 부적절한 장비 구조는 끓이는 솥 내부 액체의 순환을 방해합니다.
6. 부적절한 조작(가열조의 가열이 너무 늦거나 공급량이 너무 많거나 과도함)으로 인해 탑솥으로 역류하는 경질 성분의 양이 과다해져, 특히 저온액 공급 방식의 탑에서 발생하기 쉬운데, 이 경우 탑솥 온도를 정상으로 올리는 데 시간이 오래 걸릴 수 있습니다. 이때 공급량과 공급조성을 변경하거나 탑 생산량을 늘려 조작을 조정해야 합니다.

정상 작동 시 주전자의 온도가 올라가지 않는 이유는 다음과 같습니다.
1. 하단 가열 용기의 액체 순환 파이프가 막혀 용기 안의 액체가 순환하지 않습니다.
2. 재비등기 내부의 물질이 코크스화되었거나 막혔습니다.
3. 배수 밸브가 고장났습니다.
4. 타워형 가열로의 구성이 너무 무거워 기존의 가열제로는 가열로 내부 액체를 기포점까지 가열할 수 없어 가열로 내부 액체의 순환이 원활하지 않습니다.
5. 가열 용기 내부의 가열 매체 압력이 떨어집니다.
6. 주전자의 물 높이가 너무 낮거나 너무 높습니다.