Aspen Plus로 이성분계 증류탑 시뮬레이션 설계 경험 서술
화공 설계 수업에서 Aspen Plus를 사용해 에탄올-물 이성분계 증류탑을 설계해봤습니다. 설계 기준으로는 탑 상단에서 에탄올 순도 95mol% 이상, 탑 하단 에탄올 회수율 99% 이상을 목표로 잡았습니다. 먼저 McCabe-Thiele 선도로 이론 단수를 추정하고, Aspen에서 RadFrac 모듈로 실제 시뮬레이션을 진행했습니다. 특징으로는 에탄올-물 시스템이 공비점(약 95.6wt% 에탄올)이 있어서 그 이상의 순도는 단순 증류로 불가능하다는 점을 설계 단계에서 먼저 확인했습니다. 문제 해결 경험은 환류비 설정이었습니다. 환류비를 높이면 순도는 오르지만 에너지 소비가 급증하고, 너무 낮추면 분리가 안 됩니다. 민감도 분석을 여러 번 돌려서 에너지 효율과 순도를 동시에 맞추는 최적 환류비를 찾는 과정이 가장 시간이 걸렸습니다. 이 경험을 통해 증류탑 설계는 단수와 환류비의 트레이드오프를 이해하는 것이 핵심이라는 걸 배웠습니다.