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폐수처리를 위한 스트리핑 칼럼의 설계

전문가 제언: ○ 스트리핑(stripping)공정은 일종의 증류조작이라고 할 수 있으며, 액체에 녹아 있는 가스나 가벼운 물질들을 제거하는 데에 효과적이다. 그러므로 석유류의 인화점을 조절하기 위한 정유공정에서 많이 사용되어 왔다. 최근 스팀-스트리퍼(steam stripper)를 산업공장의 폐수처리에 많이 활용하고 있으며, 이 장치로 폐수에 포함된 휘발성 유기화합물(VOC)을 효율적으로 제거할 수 있다.

○ 스팀-스트리퍼의 장점으로 스팀은 폐수 중의 유기물질들을 가스 상태로 변환시킬 수 있는 효과적인 가온 수단이 되며, 보통 상압운전을 기준으로 설계되어 있으므로 비교적 높은 휘발성과 낮은 온도에서의 운전이 가능하다는 점이다. 또한 공기-스트리핑과 같은 다른 기술로 제거할 수 없는 폐수에 녹아 있는 무거운 유기물질들도 제거할 수 있다.

○ 스트리핑 칼럼내부에는 폐수와 스팀의 접촉을 많게 하기 위하여 보통 트레이(tray)나 충전물(packing internal)이 설치되어 있다. 이들을 선정할 때는 파울링, 부식성, 압력손실 등을 고려하여야 하며, 제작사로부터 충분한 정보를 얻어야한다.

○ 본 원고에 기술되어 있는 바와 같이 스트리퍼를 설계할 때 다음 사항들을 명심하여야 할 것이다.

– 설계 엔지니어는 피드 스트림의 화학반응을 숙지하여야 한다.
– 스팀-스트리퍼의 설계에는 불 혼화성(immiscibility)을 예측할 수 있는 열-동력방정식(thermo- dynamic equation)방정식이 적합하다.
– 스팀-스트리퍼의 운전압력은 칼럼의 효율과 신뢰도에 영향을 미칠 수 있다.
– 폐수-스트리퍼에 사용하는 트레이(tray)의 효율은 대략 25~40% 정도이다.
– 공급 피드를 칼럼에 주입하기 전에 예열하는 것은 원하는 분리를 달성하기 위한 칼럼의 가열을 감소시켜 주기 때문에 꼭 필요하다.

저자: Timothy M. Zygula
자료유형: 학술정보