Cyclonic Separation(사이클론 분리)은 원심력(Centrifugal force)을 이용하여 기체 또는 액체 내 입자를 분리하는 대표적인 기계적 분리 공정입니다. 구조가 단순하고 유지보수가 용이하며, 전처리 장치로 널리 사용되는 것이 특징입니다. 본 글에서는 사이클론의 기본 원리, 유동 및 분리 메커니즘, 주요 설계 변수, 실무 설계 및 운전 고려사항, 산업 적용 사례, 한계 및 기술 발전 방향 순으로 정리해 드리겠습니다. 1️⃣ Cyclonic Separation의 기본 원리사이클론은 유체를 회전시키면서 발생하는 원심력을 이용하여 밀도가 큰 입자를 외벽 방향으로 밀어내어 분리하는 장치입니다. 기본 흐름은 다음과 같습니다.유체가 접선 방향으로 유입강한 회전 유동(Vortex) 형성입자는 원..

흡착(Adsorption) 기반 분리 공정은 수소 정제, 공기 분리, 가스 건조, CO₂ 포집 등 다양한 산업 분야에서 핵심 기술로 자리 잡고 있습니다. 특히 PSA(Pressure Swing Adsorption) 와 TSA(Temperature Swing Adsorption) 는 에너지 효율성과 운전 안정성 측면에서 상업적으로 검증된 공정입니다. 본 글에서는 흡착 원리 → 평형 이론 → PSA/TSA 작동 원리 → 설계 및 실무 고려사항 → 흡착제 수명 및 재생 → Interlock 및 안전 제어 → 산업 적용 사례 → 최신 기술 동향 순으로 정리해 드리겠습니다. 1️⃣ 흡착(Adsorption)의 기본 원리흡착은 기체 또는 액체 혼합물 중 특정 성분이 고체 표면에 선택적으로 부착되는 현상입니다.흡수..

Absorption Column(흡수탑) 은 기체 혼합물에서 특정 성분을 액체 용매에 선택적으로 용해시켜 제거하는 대표적인 기–액 분리 공정입니다. 석유화학, 정유, 가스 처리, 환경 설비(배출가스 처리)까지 폭넓게 사용되며, 특히 CO₂, H₂S, NH₃, VOC 제거 공정에서 핵심 장치로 자리 잡고 있습니다. 이번 글에서는 기본 원리 → 물질전달 이론 → 설계 계산식 → 장치 유형 → 실무 설계·운전 고려사항 → 산업 적용 사례 → 최신 기술 동향 순으로 정리해 드리겠습니다. 1. Absorption Column의 기본 원리흡수는 다음과 같은 과정입니다.기상(Gas phase)의 특정 성분이 액상(Liquid solvent)으로 이동하여 용해되는 현상 예시:천연가스 중 CO₂ 제거배출가스 중 SO₂..

Reactive Distillation(반응증류) 은 하나의 장치 내부에서 화학 반응과 증류 분리를 동시에 수행하는 고효율 공정 기술입니다. 반응 평형을 분리로 끌어내려 전환율을 향상시키고, 장치 수를 줄이며, 에너지 사용을 최적화할 수 있다는 점에서 정밀화학·석유화학·바이오연료 산업에서 상업적으로 널리 적용되고 있습니다. 이번 글에서는 원리 → 열역학·반응공학 기반 해석 → 장치 구조 → 설계·제어 실무 포인트 → 산업 적용 사례 → 기술 발전 방향 순으로 정리합니다. 1. Reactive Distillation의 기본 개념일반 공정에서는:Reactor (반응기)Distillation Column (증류탑)을 분리하여 설계합니다. Reactive Distillation은 증류탑 내부에 촉매 반응 구간..

Dividing Wall Distillation(DWD, 분할벽 증류탑) 은 하나의 증류탑 내부에 물리적 분할벽(Dividing Wall)을 설치하여, 다성분(주로 3성분) 혼합물을 단일 탑에서 고효율로 분리하는 기술입니다. 기존 2기 이상의 증류탑을 대체하면서도 에너지 소비를 20~30% 이상 절감할 수 있어, 정유·석유화학·정밀화학 산업에서 상업적으로 확산되고 있습니다. 본 글에서는 원리 → 구조 → 열역학/물질수지 기반 해석 → 실무 설계 고려사항 → 운전 및 제어 전략 순으로 정리합니다. 1. 왜 Dividing Wall Distillation인가?3성분 혼합물 A/B/C를 분리한다고 가정해 보겠습니다. 기존 방식:1차 탑: A와 (B+C) 분리2차 탑: B와 C 분리👉 탑 2기 + Reboi..

공비 증류(Azeotropic Distillation)는 일반 증류로는 분리가 불가능한 공비 혼합물(Azeotrope)을 분리하기 위해 고안된 고도화된 분리 기술입니다. 에탄올 탈수, 방향족 분리, 정밀화학 공정 등에서 핵심적으로 적용되며, 비이상 용액 열역학과 상평형(VLE) 조작 전략이 본질입니다. 본 글에서는 공비의 열역학적 배경 → 설계 원리 → 공정 구성 → 실무 고려사항 순으로 정리합니다. 1. 공비(Azeotrope)란 무엇인가?공비는 특정 조성에서 기상 조성과 액상 조성이 동일해지는 혼합물을 의미합니다. 즉, 증류를 해도 조성이 변하지 않는 지점입니다.수식으로 표현하면 다음과 같습니다: $$ y_i = x_i $$ 일반 증류에서는 휘발도 차이를 이용하지만, 공비점에서는 상대휘발도 α\al..