[6회] 반응기 온도 제어

P&ID 보는 법 기초 - Part 5. Reactor temperature control

 

 

 

오늘의 궁금한 플랜트 이야기 주제는 Reactor temperature control 입니다.

Reactor : 화학반을을 위한 장치 혹은 압력 용기를 말하며 용기 안에서 다음 공정으로 보내기 전 촉매반응이나 화학반응을 일으키는 장치를 말함. 

오늘은 Reactor 안의 온도를 유지하는 방법을 P&ID 와 함께 단계별로 알아 보겠습니다. 

 

 

<Figure 1-1. Reactor R-001>

 

 

Step. 1 Reactor - 001

 

먼저 Reactor [R-001] 그려 넣었습니다.

 

 

<Figure 1-2. Steam Jacket>

 

 

 

Step. 2 Steam Jacket - Figure 1-2.

 

다음으로 Reactor 주위에 Steam Jacket 을 그려 넣었습니다.

Jacket의 역활은 R-001 의 주변을 둘러쌓고 Steam 을 넣어 가열하기 위한 목적의 장치 입니다.

 

<Figure 1-3. Upstream and Downstream pipe line>

 

 

 

Step. 3 Up&down stream line Figure 1-3.

 

 

다음으로 R-001 전/후단에 Up&down stream line 을 표기 하였습니다.

 

<Figure 1-4. Temperature Transmitter 001>

 

Step. 4 Temperature Transmitter 001 Figure 1-4.

 

다음으로 Reactor 의 온도를 측정할 수 있는 계측기인 온도전송기 (Temperature transmitter) 를 그려 넣었습니다.

 

<Figure 1-5 Steam Influx and drain line>

 

Step. 5 Steam influx line and drain line - Figure 1-5.

 

다음으로 Jacket 에 Steam 넣어주기 위한 Line 을 구성하고 이를 Control 하기 위한 Control valve 를 추가하였습니다. 

Condensate water drain line 은 응축된 수증기를 Drain 하기 위해 부착하였습니다. 스팀은 응축성 Gas 이기 때문에 응축된 Gas 를 Jacket 내부에서 제거해 주어야만 Jacket 내부의 효율을 유지할 수 있습니다. 

 

<Figure 1-6 TIC and CY for constant temperature control>

 

Step. 6 TIC, CY for constant temperature control

 

Constant temperature 컨트롤을 위해 TIC 와 CY를 추가하였습니다.

 

 

<Figure 1-7 REACTOR CONTROL SYSTEM>

 

 

Reactor control system P&ID 입니다. 

 

☞ Reactor control system 은 Reactor 내부에서의 화학반응을 위해 Temperature 유지하기 위한 것으로 R-001 을 기준으로 Process fluid 의 in (feed) 과 Outlet 으로 Main 배관을 구성하고 있습니다. Reactor 안에서의 온도를 측정하기 위해 TT-001 을 설치하여 온도를 측정하고 있으며 디지탈 값 4-20mA 로 TIC 로 전송하게 됩니다. 

 

TIC 는 Temperature indicating controller 로서 전송받은 값을 바탕으로 CY 를 Control 하게 됩니다. CY 는 Control valve 에 장착되는 Transducer (변환기) 로서 4-20mA 의 전기신호를 3 to 15 psi 압력신호로 변환하여 Actuator를 구동하고 이로 인해서 Control valve 의 궤도(Open 양)를 조정해서 Jacket 안에 들어가는 Steam 양을 조절하여 Reactor 의 온도를 일정하게 유지하는 것입니다. (Constant temperature)

 

Type of Reactor 23가지

 

• Sparged Stirred Tank
• Cascade of Stirred Tank
• Reaction Column
• Spray Reactor (Jet scrubber)
• Failing-film Reactor
• Rotary Kiln
• Simple Fixed-Bed Reactor
• Fixed-bed reactor with combustion zone
• Shallow-Bed Reactor
• Regenerative Furnace
• Cascade of fixed-bed reactors
• Multibed reactor with inter-stage cooling
• Multibed reactor with heat supply
• Multitubular reactor
• Moving-bed reactor
• Fluidized-bed reactor
• Trickle-flow reactor
• Packed bubble column
• Bubble column with suspended catalyst
• Reactor with external recirculation
• Sparged stirred tank with suspended catalyst
• Cascade of sparged stirred tanks with suspended catalyst
• Fluidized-bed reactor

 

이상 궁금한 플랜트 이야기 였습니다.

 

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