HYSYS 공정 설계를 통한 다중효용증발기 적용 해수담수 성능 해석

Abstract

인구 증가와 산업화에 따라 담수의 수요가 증가되고 있으며, 이를 확보하기 위한 담수화 플랜트의 연구 및 개발이 진행되고 있다. 또한, 담수화 기술 개발은 에너지 감소를 위해 막 기반의 RO가 60% 이상을 차지하고 있으며, 열에너지 기반의 MSF와 MED의 수요는 감소하고 있다. 그러나 산업 폐열의 확보를 통해 MED 기반의 담수화 수요가 꾸준히 발생하고 있으며, TVC를 적용함으로서 에너지 효율을 높이고 있다. 본 논문에서는 산업폐열 스팀과 TVC를 활용한 담수화 기술의 보급 최적화를 위하여 시뮬레이션을 통한 성능 비교를 수행하였으며, MED의 보급률이 높은 중동의 해수 온도 분포를 통해 20~28℃의 온도데이터를 적용한 6단 증발 MED를 설계하여 6단 증발기에서 발생된 증기의 TVC와 해수 가열 비율을 변화를 통해 최대 담수 생산량과 GOR을 분석하였다. 이때 28℃의 해수 온도조건에서 TVC와 해수 가열기 유입 비율을 4:6으로 공급할 경우 최대 1.696kg/s의 담수 생산과 5.65의 GOR을 기록하였다. 이때 농축수의 염도는 최대 79,300PPM를 기록하여 고도 농축을 위한 원수로 활용될 수 있다.