생산성 향상 및 공정 개선 2. 반응 운전 최적화

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:

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 변경

변경된 전환율과 유량을 바탕으로 물질수지 에너지수지를 재계산, 유입·유출열, 반응열, 교반열, 현열·잠열 등을 고려해 필요한 가열·냉각 열부하를 계산한다.

 

4-3. 설비조건 파악

기존 반응기의 내열·내압 성능과 냉각·교반 능력을 검토하고, 계측·제어 및 안전설비의 변경과 추가 유틸리티·설비 필요성을 확인한다.

 

4-4. 최적 운전조건 적용

승인된 조건을 적용한 뒤 예상 전환율과 생산량을 달성했는지 검증하고, 오차 원인을 분석해 운전조건을 조정한 후 매뉴얼에 반영한다.

 

문단으로 정리: 담당 반응공정의 온도, 압력, 촉매 성능, 반응속도 및 전환율을 분석하여 생산성 향상 가능성을 파악한다. 반응조건 변화에 따른 반응속도와 전환율의 변화를 예측하고, 목표 생산성을 달성하기 위한 반응시간 또는 체류시간과 원료 유입속도의 변경량을 계산한다.

 이후 향상된 전환율과 변경된 원료 공급조건을 바탕으로 물질수지를 재계산하여 원료 소비량과 제품 생산량을 산출한다. 또한 반응물과 생성물의 유입·유출열, 반응열, 현열 및 잠열을 고려한 에너지수지를 작성하고, 교반기 형태와 반응물의 점도 등을 이용해 교반에 필요한 동력과 발생 열량을 계산한다. 반응기와 교반기의 재질 및 구조를 고려하여 총괄열전달계수를 산출하고, 필요한 열부하(Heat Duty)를 계산하여 가열·냉각 매체의 조건과 유틸리티 사용량을 결정한다. ( 물질수지 → 열수지 → Heat Duty)

 이를 바탕으로 변경된 운전조건이 기존 설비의 내열·내압 성능, 열전달 및 교반 능력에 적합한지 검토한다. 아울러 제어시스템과 계측기, 안전설비의 변경 필요성, 유틸리티 공급능력 및 추가 설비의 필요 여부를 확인한다. (설비 적합성 → 제어·안전 → 유틸리티)

 마지막으로 변경된 운전조건을 실제 공정에 적용하여 전환율, 생산량, 제품 품질 및 에너지 사용량을 측정하고, 예측값과 실제 운전 데이터의 차이를 분석한다. 오차의 원인을 파악하여 운전변수를 세부적으로 조정하고, 검증된 운전조건과 변경사항을 운전매뉴얼에 반영하여 생산성·품질·안전·경제성을 종합적으로 만족하는 최적 운전조건을 확립한다.

 

생산성 향상 가능성 분석 → 물질·에너지수지 재계산 → 설비 적합성 검토 → 실제 운전 및 결과 검증 → 최적조건 확립

 

 

반응기에서 원료가 제품으로 변하는 화학반응을 더 효율적으로 진행시키되, 생산량·품질·안전·설비 한계를 함께 고려해서 최적의 운전조건을 찾는 법을 배워보자.

 

온도를 높이면 반응이 빨라지겠지? X -> 온도를 높였더니 반응은 빨라졌는데 냉각설비가 감당하지 못하거나, 제품 품질이 나빠질 수 있다. 그럼 생산성이 좋아졌다고 할 수 없겠지?

 

지금까지는 32% NaOH를 50%로 농축하는 공장을 공부했는데, 농축은 물을 제거하는 분리공정이다. 새로운 물질을 만드는 화학반응은 아님.. 따라서 반응 운전 최적화를 공부하려면 실제 반응이 발생하는 공장을 예시로 들어야 하고, PVC를 예시로 들려고 한다.

 

한화솔루션이 생산하는 PVC 수지는 VCM(염화비닐 단량체), 물, 기타 원부원료를 반응기에 투입해 중합한 뒤, 남은 VCM을 제거하고 탈수·건조해 PVC 수지를 생산하는 과정이다.

원료 투입: VCM + 물 + 중합 개시제 등

중합반응기: VCM 분자들이 연결되어 PVC 고분자 형성

후처리: 미반응 VCM 제거 → 탈수·건조

PVC 수지 제품: 품질검사 → 저장 → 출하

중합반응이란 작은 분자들이 서로 연결되어 긴 고분자 사슬을 만드는 반응이며 위와 같이 PVC를 생산한다.

 

생산관리 엔지니어라고 가정해 보자.

 

"현재 PVC 생산공정의 생산성을 높이고 싶습니다. 그런데 제품 품질은 유지해야 하고, 반응기 온도와 압력도 안전범위를 벗어나면 안 됩니다. 개선 가능한 운전조건을 찾아보세요."

 

생산성을 높이는 거는 그냥 반응 운전 최적화로 볼 수 있다. 물론 분리공정도 중요하지만 일단 넘어가고.. 실제 PVC 중합은 대표적으로 배치식 반응기를 활용하기 때문에, 이 사례에서는 배치당 생산량과 반응시간을 중심으로 설명하려한다.

4-1. 생산성 향상 가능성 파악하기	반응조건과 반응속도·전환율 검토	반응을 더 효율적으로 진행시킬 수 있을까?
4-2. 열·물질수지 변경하기	반응조건 변경에 따른 물질·에너지 계산	생산량과 발생 열량이 얼마나 달라질까?
4-3. 설비조건 파악하기	반응기, 제어설비, 유틸리티 검토	현재 설비가 바뀐 조건을 감당할 수 있을까?
4-4. 최적 운전조건 적용하기	실제 운전 데이터를 통한 성능 검증·조정	예상한 개선효과가 실제로 나타나는가?

1. 생산성 향상 가능성 파악하기

우리 반응기에서 PVC를 더 많이 생산할 수 없을까? 

현재 전환율이 85%임. 그럼 누가봐도 전환율 올리면 잘 되겠지? 전환율을 85%에서 90%로 올리거나 생산에 걸리는 시간을 줄일 수 없을까?

 

전환율을 더 올리는 데 시간이 지나치게 많이 걸릴 수도 있고, 제품의 분자량이나 입자 특성이 달라질 수도 있고, 생산량이 늘더라도 냉각설비가 감당하지 못하면 실제 적용이 어렵다. 전환율이 높으면서 생산성과 품질, 설비 제약을 함께 만족하는 조건을 찾아야 한다. 

 

1-1) 가장 먼저 고려할 건 온도와 압력

일반적으로 온도가 올라가면 여러 화학반응의 속도가 빨라질 수 있다. 근데 품질과 물성이 유지되는지, 반응열을 냉각설비가 제거할 수 있는지, 압력은 안전범위에 있는지 고려해야 한다.

 

1-2) 촉매성능을 높이면 어떻게 될까?

촉매성능 향상에 따른 반응속도와 전환율 개선도 포함됨.  일반적인 촉매 반응공정에서는 촉매가 더 활성이 좋거나 촉매의 열화가 적으면 같은 조건에서 더 높은 반응속도를 얻을 가능성이 있다. 여기서 촉매 활성, 반응속도, 전환율의 관계를 검토할 수 있음.

 

PVC 공정에서는 개시제의 종류·투입조건을 바꾸면 중합속도가 어떻게 변하는지 살펴볼 수 있다.

 

1-3) 체류시간과 원료 유입속도는?

반응이 빨라지면 반응기에 원료를 얼마나 오래 머무르게 해야 할까? 연속식 반응기에서는 원료가 계속 들어오고 제품이 계속 나가.

그런데 반응속도가 느리다면 충분히 반응시키기 위해 오래 머무르게 해야겠지. 반대로 반응속도가 빨라지면 필요한 체류시간을 줄일 가능성이 있어. 즉 원료 유량을 더 많이 공급하게 할 수 있고, 이에 따라 목표전환율을 유지하면서 생산량을 늘릴 수 있어..

 

1.생산성 향상 가능성 파악하기 요약: 반응온도·압력·촉매 또는 개시제 조건 등이 반응속도와 전환율에 미치는 영향을 분석하고, 목표 전환율에 필요한 반응시간 또는 체류시간을 검토하여 생산량을 증가시킬 가능성을 파악하는 단계야.

 

2. 열·물질수지 변경하기: 반응 운전조건을 변경했을 때 열·물질수지가 얼마나 달라지는지 계산한다.

전환율을 90%로 올리면 냉각설비는 괜찮을까?  PVC 중합반응은 발열반응이야. 그래서 열폭주될 수도??

2-1) 변경된 전환율을 이용해 물질수지를 다시 계산한다. 반응기의 전환율을 바꾸면 반응기뿐 아니라 그 뒤의 분리·회수공정에도 영향이 생기기 떄문.

 

2-2) 반응열은 어떻게 계산할까?

먼저 반응기에서 물질이 얼마나 달라졌는지 확인하자.

VCM 투입량	10,000 kg	10,000 kg
전환율	85%	90%
PVC 생성량	8,500 kg	9,000 kg
미반응 VCM	1,500 kg	1,000 kg

단순히 보면 PVC 생성량은 500kg 증가하고, 미반응 VCM은 500kg 감소했어.

 

 

배치 전체에서 발생하는 반응열이 750,000kJ 증가했음. 제품을 500kg 더 만들 수 있겠는데, 그만큼 더 발생하는 열은 어떻게 제거하지? => 에너지수지가 필요

 

2-③ 열이 발생하는 양과 열을 제거하는 속도를 구분해야 해.

시간당 얼마의 열이 발생하는지가 더욱 중요. 

배치 전체 시간	10시간	9시간
실제 반응시간	8시간	7시간
총반응열	1,275만 kJ	1,350만 kJ

배치 전체 시간 중 각각 2시간은 충전·배출 등 반응 외 작업시간이라고 가정시 평균 반응열 발생속도를 계산해 보면 다음고 ㅏ같아.

 

개선 전에는 평균적으로 약 443kW의 열이 발생했는데, 개선 목표에서는 약 536kW가 발생하니 냉각설비가 더 큰 열부하를 감당해야해. 현재 냉각설비가 500kW밖에 제거하지 못한다면? 현재 설비에서는 적용이 어려울 수 있다. 아 그리고 이건 평균이므로.. 설비를 검토할 때는 최대 순간 발열속도까지 고려해야 한다.

 

2-4) 유입·유출열, 현열·잠열, 교반열도 고려해야 한다.

반응열만 계산하면 냉각량을 정할 수 있는 거 아냐? 실제로는 그렇게 단순하지 않다. 반응기에는 다른 열의 출입도 있기 때문이지. 예를 들어 차가운 원료가 들어오면 원료를 가열하는 데 열이 필요할 수 있고, 뜨거운 제품이 나가면 제품과 함께 열이 빠져나갈 수 있어. 또 교반기가 작동하면서 일부 기계적 에너지가 열로 바뀔 수 있고, 물질이 증발하거나 응축한다면 잠열도 고려해야 해.

반응열	화학반응으로 발생하거나 흡수하는 열
유입·유출 엔탈피	원료·제품이 가지고 들어오고 나가는 에너지
현열	온도를 변화시키는 데 필요한 열
잠열	증발·응축 등 상변화 과정의 열
교반에 의한 열	교반기의 기계적 에너지 중 유체에 전달되는 에너지
냉각·가열 열량	재킷·열교환기 등을 통해 제거하거나 공급하는 열

그래서 반응기의 전체 에너지수지는 간단히 다음과 같이 이해하면 돼.

 

들어온 에너지 + 발생한 에너지 − 빠져나간 에너지 = 내부에 축적되는 에너지

 

배치 반응기라면 내부에 축적되는 에너지도 중요해.

반응기 온도가 안정적으로 일정하다면 내부의 현열 변화가 작을 수 있지만, 가열·냉각 중에는 내부 온도와 축적 에너지가 계속 변하겠지.

연속식 반응기에서는 정상상태라고 가정하면 유입·유출 엔탈피와 반응열, 열전달량 등을 균형 있게 계산하는 거야.

 

2-5) 총열전달계수(U)는 왜 필요할까?

냉각설비가 반응열을 제거해야 한다는 것을 알았어. 냉각설비가 실제로 얼마나 많은 열을 제거할 수 있는지는 어떻게 판단할까?

-U가 크다: 열이 잘 전달된다.

-A가 크다: 열을 전달할 수 있는 면적이 넓다.

-온도차가 크다: 열이 이동할 수 있는 구동력이 크다.

그렇다면 냉각능력을 높이기 위해 어떤 방법이 있을까? 적절한 설비를 추가해 열교환 면적을 늘리거나, 열전달을 방해하는 오염을 제거하거나, 허용 가능한 범위에서 냉각유체 조건을 변경하는 방법 등을 검토할 수 있겠지. 다만 U를 무조건 높인다고 되는 건 아니야. 실제로는 반응기 내부의 혼합상태, 점도, 오염, 재킷 구조 등에 영향을 받아.

 

2-6) 히트듀티(Heat Duty)와 유틸리티 온도는 왜 계산할까?

히트듀티는 장치에 공급하거나 장치에서 제거해야 하는 열량 또는 열량속도인데, 이번 사례에서는 냉각부하를 의미한다고 생각하면 된다.  같은 양의 열을 제거해야 하더라도 냉각수 온도가 다르면 열전달 성능이 달라지겠지?

반응기와 냉각수 사이의 온도차가 충분하지 않으면 열을 잘 제거하기 어려워.

따라서 엔지니어는 다음을 검토해야 해.

"냉각수로 충분할까?"

"더 낮은 온도의 냉매가 필요할까?"

"기존 냉각설비의 처리능력에 여유가 있을까?"

"냉각능력을 높이려면 추가 설비가 필요할까?"

이렇게 필요한 열량과 유틸리티 조건을 함께 검토하는 것이야.

 

2. 열물질수지 변경하기 요약: 반응조건 변경에 따른 전환율과 물질수지를 재계산하고, 반응열과 유입·유출 엔탈피, 현열·잠열, 교반열 등을 고려한 에너지수지를 작성하여 필요한 가열·냉각부하와 열전달·유틸리티 조건을 검토하는 단계야.

 

4-3. 설비조건 파악하기

개선 조건은 좋아 보이는데, 우리 반응기가 감당할 수 있나요?

 

우린 지금까지 다음 사실을 알아냈어. 전환율 90%를 달성하면 배치당 PVC 생성량이 증가할 가능성이 있음. 근데 반응열 발생속도도 증가할 수 있다. 그래서 우리 공장 설비로 실제 운전이 가능한거냐? 이걸 답해야 한다.

 

① 현 설비가 변경된 운전조건을 견딜 수 있는지 확인한다. 설비마다 허용 운전조건과 설계조건이 존재한다. 그래서 운전조건을 변경하려면 다음을 검토해야 해.

반응기 설계압력	변경 후 압력이 설비 허용범위를 벗어나지 않는가?
설계온도	변경 후 온도를 견딜 수 있는가?
냉각능력	증가한 반응열을 충분히 제거할 수 있는가?
교반 성능	반응기 내용물이 적절히 혼합되는가?
재질·내식성	변경조건에서 설비 재질이 적합한가?
후단 처리설비	늘어난 제품과 미반응 원료를 처리할 수 있는가?

예를 들어 아까 냉각설비의 가상 용량이 500kW라고 했지? 그런데 개선 조건의 평균 반응열 발생속도가 약 536kW라면 현재 설비만으로는 목표조건을 채택하기 어렵다는 판단이 가능.

 

반응 운전 최적화는 반드시 설비조건과 함께 검토해야 한다.

 

② 제어시스템, 계장, 안전설비의 변경 필요성을 검토한다.

개선이 된다고 하면 이제 새로운 조건으로 바뀌어야 한다.. 새 운전조건을 적용하기 전에 변경관리(MOC)와 필요한 위험성 평가 및 승인을 거쳐야 한다

 

③ 유틸리티 변경사항과 추가 설비 필요성을 검토한다.

앞에서는 냉각능력이 부족할 수 있다는 사실을 알아냈어.

그렇다면 이제 냉각수 계통의 공급능력을 확인해야 해.

예를 들어 냉각수 공급량을 늘릴 수 있는지, 기존 배관과 펌프가 충분한지, 추가 열교환기 또는 다른 냉각설비가 필요한지를 검토하는 거야.

여기서 우리가 배운 9번의 배관·펌프 계산과 8번의 공정개선계획이 연결되는 거지.

 

3의 결론은 이거야.

반응조건을 변경해 생산성이 높아질 가능성이 있더라도, 기존 설비의 온도·압력·열전달·제어·안전 한계를 만족하지 못한다면 그대로 적용할 수 없어.필요하다면 설비 개선안을 마련하거나, 현재 설비에서 실현 가능한 더 보수적인 운전조건을 다시 선정해야 해.

 

3을 한 문장으로 정리하면

변경된 반응조건에 대해 반응기의 내열·내압 능력과 냉각·교반 성능을 검토하고, 제어시스템·계장·안전설비 및 유틸리티의 변경 필요성을 파악하여 실제 적용 가능성을 판단하는 단계야.

 

 

4. 최적 운전조건 적용하기

계산은 끝났는데 실제 공장에서도 효과가 있을까요?

 

지금까지 우리가 무엇을 했는지 생각해 보자.

4-1에서는 반응조건을 바꾸면 전환율과 생산성이 높아질 가능성을 찾았어.

4-2에서는 그 조건에서 발생하는 반응열과 필요한 냉각부하를 계산했지.

4-3에서는 기존 반응기와 냉각설비, 제어설비가 새로운 조건을 감당할 수 있는지 검토했어.

이제 엔지니어가 해야 하는 일이 남았어. "계산상 좋아 보이는 운전조건이 실제 공장에서도 원하는 결과를 만드는지 검증하는 것."

 

① 운전 데이터를 수집해 목표한 전환율과 생산성을 달성했는지 확인한다.

설비 검토와 필요한 안전조치, 변경 승인이 완료되어 새로운 운전조건을 시험할 수 있게 되었다고 가정하자.

우리는 원래 다음과 같은 결과를 기대했어.

• 전환율: 85% → 90%

• 배치당 PVC 생성량: 8,500kg → 9,000kg

• 전체 배치시간: 10시간 → 9시간

그런데 실제 시험운전 결과가 다음과 같이 나왔다고 해 보자.

이제 이 결과를 어떻게 판단할까? 전환율이 목표인 90%에 도달하지 못했으니까 무조건 실패일까? 그렇다고 하기는 어려워. 기존 85%에서 실제 88%로 전환율이 증가했고, 배치시간도 줄어들었으니까.

기존 850kg/h에서 약 926kg/h로 증가했으므로 생산성이 약 9% 개선된 가상 결과라고 평가할 수 있어. 하지만 원래 목표했던 1,000kg/h에는 도달하지 못했지. 이건 어쩔 수 없어. 그래서 왜 차이가 발생했는지 알아봐야 해.

 

② 예상과 실제 결과에 차이가 발생한 원인을 분석한다.

예를 들어 중합 개시제의 실제 성능이 예상과 달랐을 수도 있고, 반응기 내부 온도 분포가 균일하지 않았을 수도 있어. 냉각설비의 운전 제한 때문에 계획한 온도 프로파일을 유지하지 못했을 수도 있겠지. 또 애초에 우리가 사용한 반응속도 모델이 실제 공정의 거동을 정확하게 예측하지 못했을 수도 있어.

 

이러한 가능성을 운전 데이터와 품질 데이터, 반응모델 등을 통해 검토하는 거야.

여기서 11번 공정운전과 차이가 하나 있어.

 

11번에서는 기존 운전조건을 정상적으로 유지하는 것이 중심이었다면, 4번에서는 생산성과 품질을 높이기 위해 새로운 운전조건을 검토하고 검증하는 것이 중심이라는 거야.

 

③ 공정조건을 세부적으로 조정해 최적조건을 찾는다.

원인을 분석한 결과를 바탕으로 개선 가능성을 다시 검토해야 해.

여기서 중요한 건 운전변수를 무작정 바꿔가며 실험하는 것이 아니라는 점이야.

승인된 시험계획과 안전운전범위 안에서 반응속도, 열발생, 설비 상태 및 품질 영향을 예측하고 검증해야 해.

예를 들어 온도 변경으로 반응속도는 증가하지만 냉각부하가 급격하게 증가한다면, 더 높은 온도가 반드시 최적은 아니겠지.

반대로 반응시간을 조금 더 길게 가져가더라도 제품 품질이 안정되고 냉각능력에 충분한 여유가 생긴다면 더 적합한 운전조건일 수도 있어.

즉, 우리가 찾는 것은 다음 조건을 동시에 만족하는 운전조건이야.

생산성: 전환율과 생산속도가 충분한가?

품질: 분자량, 입자 특성, 잔류 단량체 등 제품 요구사항을 만족하는가?

안전: 온도·압력·발열속도가 안전운전범위에 있는가?

설비: 반응기와 냉각설비 등이 감당할 수 있는가?

경제성: 추가 생산이 원가와 수익성 개선으로 이어지는가?

실제로 PVC 중합 생산성을 높이는 산업 연구에서도 반응온도 변경이나 원료 투입방법의 개선을 검토하면서 수지의 품질과 생산성을 함께 평가했어.

 

ScienceDirect

그러니까 생산성이 가장 높은 조건이 아니라, 정해진 제약을 만족하는 조건 중에서 목적에 가장 적합한 운전조건을 선정하는 것이 최적화야.

 

④ 검증된 조건을 표준화해 안정적으로 운전한다.

 

최적 운전조건이 결정됐다고 가정해 보자.

그럼 앞으로 모든 운전원이 그 조건을 동일하게 적용할 수 있어야겠지.

따라서 필요한 경우 운전절차서(SOP), 공정관리기준, 운전조건 설정값, 관련 기술자료 등을 정해진 절차에 따라 개정하고 공유해야 해.

그리고 조건 변경 이후에도 실제 생산량과 제품 품질이 안정적으로 유지되는지 확인해야 하지.

 

4의 결론: 새로운 운전조건을 검증하고, 예상한 성능과 실제 결과의 차이를 분석해 안전성과 품질을 만족하는 최적조건을 선정·적용하는 것이야.

 

반응 운전 최적화 — 통합 요약

담당 반응공정의 온도, 압력, 촉매 성능, 반응속도 및 전환율을 분석하여 생산성 향상 가능성을 파악한다. 반응조건 변화에 따른 반응속도와 전환율의 변화를 예측하고, 목표 생산성을 달성하기 위한 반응시간 또는 체류시간과 원료 유입속도의 변경량을 계산한다.

이후 향상된 전환율과 변경된 원료 공급조건을 바탕으로 물질수지를 재계산하여 원료 소비량과 제품 생산량을 산출한다. 또한 반응물과 생성물의 유입·유출열, 반응열, 현열 및 잠열을 고려한 에너지수지를 작성하고, 교반기 형태와 반응물의 점도 등을 이용해 교반에 필요한 동력과 발생 열량을 계산한다. 반응기와 교반기의 재질 및 구조를 고려하여 총괄열전달계수를 산출하고, 필요한 열부하(Heat Duty)를 계산하여 가열·냉각 매체의 조건과 유틸리티 사용량을 결정한다.

이를 바탕으로 변경된 운전조건이 기존 설비의 내열·내압 성능, 열전달 및 교반 능력에 적합한지 검토한다. 아울러 제어시스템과 계측기, 안전설비의 변경 필요성, 유틸리티 공급능력 및 추가 설비의 필요 여부를 확인한다.

마지막으로 변경된 운전조건을 실제 공정에 적용하여 전환율, 생산량, 제품 품질 및 에너지 사용량을 측정하고, 예측값과 실제 운전 데이터의 차이를 분석한다. 오차의 원인을 파악하여 운전변수를 세부적으로 조정하고, 검증된 운전조건과 변경사항을 운전매뉴얼에 반영하여 생산성·품질·안전·경제성을 종합적으로 만족하는 최적 운전조건을 확립한다.

 

생산성 향상 가능성 분석 → 물질·에너지수지 재계산 → 설비 적합성 검토 → 실제 운전 및 결과 검증 → 최적조건 확립