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보고서 상세정보

저가 고순도 산소 제조용 PVSA 공정 기술 개발
Development of PVSA Process for High-Purity Oxygen Generation at Low-Cost from Ambient Air

  • 사업명

    21C 프론티어연구개발사업

  • 과제명

    저가 고순도 산소제조용 VSA 공정 기술 개발

  • 주관연구기관

    연세대학교
    Yonsei University

  • 연구책임자

    이창하

  • 참여연구자

    김민배   이상진   이강만   박용진  

  • 보고서유형

    1단계보고서

  • 발행국가

    대한민국

  • 언어

    한국어

  • 발행년월

    2005-01

  • 과제시작년도

    2002

  • 주관부처

    과학기술부

  • 사업 관리 기관

    한국과학재단
    Korea Science and Engineering Foundtion

  • 등록번호

    TRKO201000011941

  • 과제고유번호

    1350016026

  • 키워드

    고순도 산소.흡착.3탑식 PVSA.High Purity Oxygen.Adsorption.3-Bed PVSA.

  • DB 구축일자

    2013-04-18

  • 초록 


    Due to the difficulty of Arremoval in the adsorption technology for air separation, current oxygen PSA/ VSA processes which have ...

    Due to the difficulty of Arremoval in the adsorption technology for air separation, current oxygen PSA/ VSA processes which have been devel oped in Korea have alimitation of oxygen purity with less than 95%. These processes have various advant ages agai nstot her processes, but there is a limit for appl i cations which need over 99% purity oxygen such as an oxygen cylinder.
    In addition, the high-purity oxygen is needed in the field of welding and cutting indust ries because of i ts effecton the temperature off lame and the rate of cutting. Besi de this, the high-purity oxygen in t he adsorption technology can be extended to the application of iron/ steel indust ries, incineration process, oxygen aerati on process, medicine, etc. , if the concentration of oxygen can be improved on condition of the same energy efficiency.


    저가 고순도 산소 제조용 PVSA 공정 기술의 개발을 위하여
    - 1차년도에는 흡착제 선정, 공정 설계를 위한 기초 database 구축, 2탑식 bench scale VSA 공정 설계/운전 등의 고순도 산소 VSA 공정 개발을...

    저가 고순도 산소 제조용 PVSA 공정 기술의 개발을 위하여
    - 1차년도에는 흡착제 선정, 공정 설계를 위한 기초 database 구축, 2탑식 bench scale VSA 공정 설계/운전 등의 고순도 산소 VSA 공정 개발을 위한 기초 연구와 공기 40 $Nm^{3}/hr $규모의 2탑식 산소 VSA Pilot Plant를 설계하였다.
    - 2차년도에는 2탑식 산소 VSA 공정을 최적화하고 공정 모사를 위한 simulator를 개발하였으며,3탑식 bench scale PVSA 공정을 설계/운전하여 고순도 산소 생산을 위한 운전 변수를 도출하였다. 또한, VSA Pilot Plnat를 운전하고 3탑식 고순도 산소 PVSA를 설계하였다.
    - 3차년도에는 다양한 조작 조건(압력, 유량, step time, purge rate) 에서의 실험과 모사를 통하여 고순도 산소 PVSA 공정을 최적화하였고 PVSA의 scale-up을 위한 설계 database를 구축했다. 또한, 40 $Nm^{3}/hr $규모의 고순도 산소 PVSA Pilot Plant 설치/운전하였으며, 7톤/일 산소 규모의 3탑 PVSA 공정 기술을 확보하였다.
    - 최종적으로 VSA 공정, PSA 산소 정제 공정, 고순도 산소 PVSA 공정이 개발되었으며, PVSA 공정에서는산소 97% 이상, 질소 1% 미만의 생산가스를 공기로부터 직접 생산할 수 있다


  • 목차(Contents) 

    1. 제출문 ...1
    2. 초록 ...2
    3. 요약문 ...3
    4. SUMMARY...7
    5. CONTENTS...12
    6. 목차 ...14
    7. 제1장 연구개발의 필요성 ...26
    8. 1절 기술적 측면 ...26
    9. 2절 경제.산업적 측면 ...31
    10. 3절 사회 문화적...
    1. 제출문 ...1
    2. 초록 ...2
    3. 요약문 ...3
    4. SUMMARY...7
    5. CONTENTS...12
    6. 목차 ...14
    7. 제1장 연구개발의 필요성 ...26
    8. 1절 기술적 측면 ...26
    9. 2절 경제.산업적 측면 ...31
    10. 3절 사회 문화적 측면 ...33
    11. 제2장 국내외 기술개발 현황 ...35
    12. 1절 국내의 기술개발 현황 ...35
    13. 2절 국외의 기술개발 현황 ...36
    14. 제3장 연구개발수행 내용 및 결과 ...38
    15. 1절 CMS에 대한 질소, 산소, 아르곤의 흡착 평형과 속도 현상에 대한 연구 ...40
    16. 2절 제올라이트 10X에 대한 질소, 산소, 아르곤의 흡착 평형에 대한 연구 ...58
    17. 3절 PSA 공정과 VSA 공정을 위한 파과 및 탈착 동특성 실험 ...67
    18. 4절 제올라이트 10X와 13X를 이용한 공기 분리의 VSA 공정 ...91
    19. 5절 CMS를 이용한 산소 정제의 PSA 공정 ...116
    20. 6절 공기로부터 고순도 산소를 제거하기 위한 3탑 PVSA 공정 개발 ...156
    21. 7절 위탁 기관의 연구개발수행 내용 및 결과 ...186
    22. 제4장 목표달성도 및 관련분야에의 기여도 ...198
    23. 1절 연구개발의 목표 및 내용 ...198
    24. 2절 연구평가의 착안점 및 척도 ...199
    25. 3절 기여도 ...201
    26. 제5장 연구개발결과의 활용계획 ...206
    27. 1절 산소 PSA의 비교 ...206
    28. 2절 산소 PSA 실증화 플랜트 제작 ...210
    29. 3절 연구 활용 방안 ...213
    30. 제6장 연구개발과정에서 수집한 해외과학기술정보 ...216
    31. 1절 국내외 가스 산업 현황 ...216
    32. 2절 일본 산소 PSA 시장 동향 ...217
    33. 3절 그 외의 해외 기업들 ...219
    34. 4절 해외 논문들 ...221
    35. 5절 해외 특허들 ...222
    36. 제7장 참고문헌 ...227
  • 참고문헌

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    3. 특허(0)
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