PhaseSep® 코어레서 | Pall Corporation

개요

PhaseSep® A/S 시리즈 코어레서는 Pall의 PhaseSep 코어레서 제품군의 최신 제품으로 고효율 상 분리(high-efficiency phase separation) 엘리먼트입니다. PhaseSep A/S 코어레서는 바이오디젤 생산 공정을 위해 특별히 개발되었으며 중요한 분리 공정을 전통적인 원심분리기(centrifuges) 또는 침강기(settlers)에 비해 낮은 비용과 높은 효율, 공정시간을 줄이도록 할 수 있게 해줍니다.

폴리머(Polymer)로 만들어진 코어레서 미디어(coalescer media)는 점차 가늘어지는 경사형기공 구조로 이루어져 있습니다. 에멀션은 엘리먼트 내부로 진입한 후 미세한 응집용 미디어층(madia layer)을 통과하는데, 이 층에서 분산된 상(dispersed phase)의 액체방울(droplets)이 확대되기 시작하는 응집 과정(coalescing process)이 개시됩니다. 점점 더 거친 미디어 층(coarse media layer)의 통과하면서 더 큰 응집된 액체방울로 통과를 촉진하고, 그 후 유체가 코어레서 엘리먼트의 외부층을 빠져나감으로써 응집 과정이 완료됩니다. 분리하기 어려운 에멀션이 나타나는 것은 바이오디젤 생산기업에 큰 손실을 야기하고 문제를 일으킬 수 있습니다. 액체 오염물을 효율적으로 분리하지 않으면 다음과 같은 결과가 초래됩니다.

• 최종 제품이 규격을 충족시키지 못함
• 값비싼 수지(resin)의 과도한 소모 혹은 정제에 사용되는 세척용수 사용량 증가
• 공정 지연으로 인한 손실
• 폐수 처리 또는 폐기 비용 증가

안정적인 에멀션(emulsions)을 제거하는 것은 공정 조건과 사용되는 공급 원료에 따라 어려운 작업이 될 수 있습니다. Pall은 바이오디젤 생산 공정에서 흔히 발견되는 안정된 에멀션의 분리를 위해 매우 효율적인 코어레서 엘리먼트를 개발했습니다. 에멀션 분리가 얼마나 쉬울지 결정하는 중요한 변수에는 표면장력(IFT: Interfacial tension)과 밀도·점도차가 있습니다. IFT는 에멀션의 안정성 평가에 유용합니다. 바이오디젤 공정에서 형성되는 극히 안정된 에멀션의 경우 IFT가 매우 낮을 수 있는데(<20dyne/cm), fuel product 코어레서를 포함한 전통적인 분리 기술은 IFT가 20dyne/cm 아래로 내려가면 효율이 저하됩니다.

호환성

코어레서 선택 시 호환성(Compatibility)도 중요한 고려사항입니다. Pall 코어레서는 다양한 폴리머(polymers) 및 플루오폴리머(fluoropolymers)를 비롯한 광범위한 물질로 제공됩니다. PhaseSep A/S 시리즈 코어레서는 산, 가성소다, 알코올 등 바이오디젤 공정에서 흔히 접하는 화학물질과 호환가능합니다. 특정 화학물질과의 호환성에 대한 정보는 근처 Pall 사무소로 문의하십시오.

일반적 분리 용도

• 메틸 에스터(Methyl ester)로부터 글리세린 (Glycerin)또는 글리세롤(Glycerol) 분리
• 세척된 바이오디젤로부터 비누(Soap)와 수분(Water) 분리
• 미정제글리세린으로부터 지방산 또는 메틸 에스터 분리
• 세척용수 또는 폐수로부터 메틸 에스터 분리

PhaseSep A/S 시리즈 코어레서의 성능
• 자유 상 액체(Free phase liquid) 오염물을 50-350ppmw 수준(중량 분석 기반)으로 제거
• 최대 10% 혹은 그 이상의 분산된 액체 오염물 주입 농도 처리 가능
• 표면장력(IFT) 최소 0.5dyne/cm의 에멀션도 분리. 주의: PhaseSep A/S 시리즈 L/L 코어레서의 각 적용분야는 Pall Corporation이 기술적 타당성에 대해 검토해야 합니다.

코어레서에 대한 설명

첫 번째 단계는 프리 필터 하우징으로서, 코어레서를 보호하고 긴 사용 수명을 유지하기 위해 주입된 에멀션 유체로부터 고체를 제거합니다. 프리 필터는 또한 전처리 코어레서로도 기능하여 에멀션 내의 미세한 액체 방울이 더욱 큰 중간 방울을 형성할 수 있게 도우며, 이러한 액체 방울은 코어레서 배지에서 계속해서 커집니다.

표면장력(IFT)이 낮거나(20.0dyne/cm 미만) 극히 낮은(3.0dyne/cm 미만) 액체의 경우에는 수평 하우징에 설치된 PhaseSep A/S 코어레서가 최대의 액체/액체 분리 효율을 제공할 것입니다. PhaseSep A/S 코어레서 이전에 고체를 제거하고 사용 수명을 길게 유지하기 위해 Pall의 고효율 프리 필터를 설치해야 합니다.