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(주의!: 생산성 향상 및 공정 개선 1. 반응시스템 파악과 같은 내용을 컴팩트 하게 정리한 것이다.. 다만 반응 및 제품 제조를 이해하는 챕터의 선행지식으로서 중요하므로 다시 가져왔다.) 일단 제품 제조를 이해하려면 공장에서 일어나는 화학반응을 제대로 이해해야 한다. 그래서 반응 시스템을 파악해야 한다. 1. 반응 메커니즘과 조건 파악하기실험을 통해 반응차수와 반응속도상수, 활성화에너지를 구해 반응속도식을 작성함으로서 온도와 압력에 따른 반응 변화의 메커니즘을 알 수 있다. 이후 온도·압력·체류시간을 달리한 실험을 수행하고 각 조건의 전환율·선택도·수율을 비교한다. 또 각 조건에서 반응물과 생성물의 엔탈피·비열·몰수 변화 등을 이용해 반응열을 계산한다. 온도를 높였을 때 목표반응뿐 아니라 부반응도 빨..

14. 화공장치 운전조작14-1. 공정 흐름도 파악하기 P&ID(배관계장도) : 공정을 구성하는 기기, 배관 혹은 계기등의 설치 위치와 기능 그리고 계기 상호간의 연계상태등을 나타내는 도면이다. 공정의 시운전, 정상운전, 운전정지, 및 비상운전시에 필요한 모든 공정 장치, 동력기계, 배관, 공정 제어 및 계기 등을 표시하고 이들 상호간의 연관 관계를 나타내줌 상세설계, 변경, 유지보수 및 운전등을 하는데 필요한 기술적 정보를 파악할 수 있는 도면공정흐름도 PFD : 공정계통과 장치설계기준을 나타내는 도면이며, 주요장치, 장치간의 공정연관성, 운전조건, 운전변수, 물질수지, 에너지수지, 제어설비 및 연동장치 등의 기술적 정보를 파악할 수 있는 도면 PFD: 공정 전체 구조 이해P&ID: 배관·밸브·계측기..

복습산업공정개요: 화학산업공정은 원료를 공급받아 전처리, 반응, 혼합, 분리·정제 및 가공 등의 단위공정을 통해 원하는 화학제품을 생산하는 과정이다. 각 공정에는 반응기, 열교환기, 펌프, 증류탑 등의 장치가 사용되며, 이를 운전하기 위해 스팀, 냉각수, 전력 등의 유틸리티가 필요하다. 생산관리 엔지니어는 공정 전체의 흐름과 각 설비의 역할을 이해하고, 원료 사용량, 생산량, 에너지, 품질 및 안전성을 종합적으로 관리하여 안정적이고 경제적인 생산을 유지한다. 화학공학 기본개념세부 항목공부 내용실제 업무화공양론과 화공열역학단위환산, 물질수지, 열역학원료량과 에너지 계산유체역학과 유체흐름유량, 유속, 마찰손실, 펌프원료를 설비로 이송열·물질전달에너지수지, 열전도, 대류, 복사, 총괄전열계수물질을 가열·냉각..

화학공장이 어떤 구조로 돌아가고, 원료가 어떻게 제품으로 만들어지는지 전체적인 그림을 이해하는 단계보통 화학 공정에는 다음 단위요소가 있음반응화학반응으로 물질을 변화시킴반응기, 중합, 전기분해혼합여러 물질을 섞음혼합기, 교반기유체수송액체와 기체를 이동시킴펌프, 압축기열전달물질을 가열하거나 냉각열교환기, 가열기분리·정제원하는 성분을 분리증류탑, 흡수탑, 여과기가공물질의 형태나 상태를 조정건조기, 분쇄기물질수지, 에너지수지, 유체역학, 반응공학 등을 활용해 이런 공정들을 설계하고 운전한다는 것이 화학공학의 기본 구조야. 또 화학공장에는 유틸리티(Utility)가 필요함. 스팀, 냉각수, 전기, 압축공기 같은 것들. 엔지니어는 예를 들어 PVC 공정을 담당한다면 여기서 다음 사항을 관리할 수 있어.원료얼마나..

복습더보기32 wt% 가성소다 용액을 농축해서 50 wt% 가성소다 용액을 시간당 1,000 kg 생산하려고 한다. 1.열물질 수지검토하기. -물질수지: 원료가 얼마나 필요하고 물을 얼마나 증발시켜야 하는가?-열수지: 그만큼 물을 증발시키려면 열량이 얼마나 필요한가?-유체역학: 원료를 보내려면 배관과 펌프가 어느 정도의 유량을 처리해야 하는가?-유틸리티: 스팀, 냉각수, 전력 등이 얼마나 필요한가? 원료와 제품의 물성, 구성성분 및 위험성을 파악하여 안전운전 기준과 설비 적합성을 검토한다. 이후 물질수지를 통해 원료 투입량과 제품 생산량을 계산하고, 배관의 이송능력과 펌프 동력을 검토한다. 마지막으로 에너지수지를 통해 열량과 유틸리티 사용량을 산정하고, 생산량과 품질을 유지하면서 에너지 절감 및 원가 개..

복습:먼저 반응 시스템을 파악해야 한다.반응실험을 통해 속도식을 구한다. 또한 생성물 조성을 분석하여 부반응률을 파악하고, 한계반응물·전환율·수율을 계산한다. 마지막으로 반응물과 생성물의 비열, 엔탈피 및 몰수 변화를 이용해 반응열을 산출한다. 온도와 압력 변화에 따른 반응 특성을 분석하여 적절한 반응조건을 결정한다. 반응물과 생성물의 상변화를 확인하고, 실험을 통해 적합한 용매를 선정한다. 이후 전환율과 수율을 분석하여 적절한 체류시간을 결정한다. 촉매 특성도 파악하여 교체주기를 정한다. 또 위험요소도 파악한다.반응 원리를 이해하고(속도식, 수율 등)→ 적절한 조건을 결정하고(온도, 압력, 위험 등) → 촉매 성능 관리하고 → 반응 위험을 예방 본 내용 요약:더보기반응공정의 온도, 압력, 촉매 성능을 ..

복습:반응공정의 온도, 압력, 촉매 성능을 분석해 반응속도와 전환율을 높일 가능성을 파악하고, 이에 따른 체류시간과 원료 유입속도를 계산한다. 이후 변경된 조건에 맞춰 열·물질수지와 Heat Duty를 계산하고, 기존 설비와 유틸리티의 적합성을 검토한다. 마지막으로 변경된 운전조건을 적용하여 예상값과 실제 운전데이터를 비교하고, 오차 원인을 분석해 최적 운전조건을 확립한 뒤 운전매뉴얼에 반영한다. 4-1. 생산성 향상 가능성 파악 온도, 압력, 촉매 성능을 검토하여 반응속도와 전환율을 개선할 수 있는지 확인하고, 목표 전환율에 필요한 체류시간과 원료 유입속도를 계산한다. 4-2. 열·물질수지 변경변경된 전환율과 유량을 바탕으로 물질수지 에너지수지를 재계산, 유입·유출열, 반응열, 교반열, 현열·잠열 등..

앞서 공장을 어떻게 운전해야 할지 계산해보았다. 위험성 없는지 점검하고, 안전운전절차를 살펴보고, 계산에 필요한 물성 등을 정리하였다. 이후 원료의 성분을 분석하였다. 다음으로 물질 수지와 유체역학을 통한 펌프 에너지 계산을 하였다. 이후 증발 등에 얼마나 에너지가 필요한지를 계산하였다.원료를 1,562.5 kg/h 투입하고 물을 562.5 kg/h 제거하면, 이론적으로 목표 제품을 만들 수 있다는 걸 계산하였다. 근데 이것은 계산이므로.. 실제 원료 유량이 달라질 수도 있고, 스팀 공급량이 부족할 수도 있고, 제품 농도가 50%에 도달하지 못할 수도 있다. 1. 공정운전절차 파악하기-어떤 장치를 어떤 조건과 절차로 운전할까?2. 운전현황 파악하기-현재 공장이 정상적으로 돌아가고 있을까?3. 운전변수 조..

원하는 품질의 제품을 정해진 양만큼 생산하되, 원료와 에너지를 최소한으로 사용하여 원가를 낮추는 방법을 배우려고 한다. 한화솔루션 케미칼 부문의 대표 제품인 가성소다를 예시로 들겠다. 20%, 25%, 33%, 45%, 50% 등의 제품 농도가 있는데 그 중 다음 농도의 제품을 원한다. -제품: 가성소다 수용액-제품 농도: NaOH 50 wt%-생산 목표: 1,000 kg/h-목표: 품질을 만족하면서 생산원가 절감 가성소다는 염화나트륨(NaCl) 수용액인 염수를 전기분해해서 만들게 된다. 문제: 공장에서 농도 32%짜리 가성소다 수용액이 나오고 있다.상사가 와서 얘기한다. "가성소다 50% 제품을 시간당 1톤 생산해야 합니다. 제품 규격은 만족시키면서 생산비도 관리하세요."하려면 뭐가 필요할까?1) 원료..

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