압축 CO2 대비 압축 공기
CO2와 압축 공기의 차이점은 무엇입니까?
일반 공기와 마찬가지로 이산화탄소(CO2)도 압축될 수 있습니다. 둘 다 기체로 분류되지만 대부분의 유사점은 여기서 끝입니다. 하지만 둘 사이에는 많은 차이점이 있으며 무엇이 다른지 살펴보겠습니다.
CO2 압축에 비해 공기 압축이 용이
기술적으로 CO2 압축은 공기보다 압축하기 쉽다고 생각하는 데 이는 열을 덜 발생시키고 압축에 사용되는 장비를 더 적게 요구한다는 것을 의미합니다. 그러나 이러한 압축 프로세스에는 문제도 있습니다.
그 중 하나는 생성되는 수분입니다. 압축 공기의 경우, 이를 올바르게 배출하기만 하면 일반적으로 큰 문제가 되지 않습니다. 그러나 이산화탄소 압축 과정에서 생성되는 수분은 탄산을 생성합니다. 따라서 장비의 부식을 방지하기 위해 몇 가지 예방 조치를 취해야 합니다. 여기에는 응축수와 접촉될 수 있는 구성 요소에 스테인리스 스틸 또는 특수 코팅 재료를 사용하는 것이 포함됩니다.
CO2는 더 무거운 분자이기 때문에 더 높은 진동 수준을 생성할 수 있으며, 너무 많이 압축되면(즉 고압에서) 액화되어 컴프레셔를 손상시킬 수 있습니다.
이산화탄소의 밀도는 공기와 비교하여 0°C에서 1.5입니다.
정상 압력 및 온도 조건에서 이산화탄소의 밀도는 1,977kg/m3입니다.
공기 1.29kg/m3 – CO2 1.97kg/m3.
CO2를 액화하려면 어떻게 해야 합니까?
삼중점(5.18bar, −56.6°C)과 임계점(73.8bar, 31.1°C) 사이에서 CO2를 액화시키는 압력을 어떻게 선택합니까? 다양한 매개 변수가 있으며, 수명 주기 비용은 액화 시스템, 압축 시스템, 저장 탱크, CO2 운반 장치 등의 영향을 받습니다. 일반적으로 좋은 절충안은 약 15/20bar(−27°C/-20°C 액화 온도에 해당)입니다.
CO2 컴프레셔 대 공기 컴프레셔 설계
하드웨어에 대해 알아 보겠습니다.
외부에서 볼 때 그리고 훈련되지 않은 눈으로는 CO2 컴프레셔를 공기 컴프레셔와 구별하기 어려울 수 있습니다. 하지만 내부에는 몇 가지 차이점이 있습니다.
- 앞서 언급한 바와 같이, CO2 컴프레셔에는 부식 방지를 위해 더 많은 스테인리스 스틸이 사용됩니다.
- 일반적으로 공기 컴프레셔에 비해 더 크고 견고하므로 더 높은 응력과 진동을 처리할 수 있습니다.
- CO2 컴프레셔에는 직접 유입 라인이 없습니다. CO2 공급원에서 가스를 가져야 하므로 일반적으로 CO2가 컴프레셔에 도달하기 전에 처리되는 입구 시스템이 있습니다.
환경 문제
이름에서 알 수 있는 것처럼 압축 공기는 단순히 압축된 주변 공기입니다. 즉, 어느 지점에서든 (의도적으로 일부 장비를 통해 또는 압축 공기 시스템의 의도하지 않은 누출을 통해) 대기 중으로 방출될 수 있습니다.
하지만 이산화탄소는 유해한 온실가스이므로 가능한 한 대기 중으로 방출되지 않도록 해야 합니다. 또한 압축되고 있는 공기는 호흡하기에는 안전하지만 밀폐된 공간에 이산화탄소가 축적되면 주변에 있는 사람의 건강에 해롭습니다.
이산화탄소가 대기 중으로 방출되는 것을 방지하기 위해, 저장하거나 다른 응용 분야에서 재사용하도록 할 수 있습니다.
압축 공기 사용 대 압축 이산화탄소 사용
또 다른 주요 차이점은 압축 시 공기와 CO2를 사용하는 방법입니다.
일반적으로 압축 공기는 공압 공구에 동력 공급, 자재 운반, 브레이크 작동 등에 사용됩니다.
반면에 이산화탄소는 더 쉽게 이동하거나 저장하기 위해 압축됩니다. 일단 압축되면, CO2는 음료를 탄산화하거나 특정 공정에서 불활성 환경을 만들거나 화학 반응을 위한 공급 원료로 사용될 수 있습니다.
왜 지금 CO2 압축일까요?
일부 이산화탄소 생산자는 CO2를 재사용하거나 포집해 왔지만(이 경우 CO2 컴프레셔 사용), 대부분의 다른 생산자들은 단순히 공기 중으로 방출했습니다. 그러나 환경 문제, 세금 및 점점 더 엄격해지는 규제로 인해 이른바 탄소 포집이 점점 더 대중화되고 지속 가능하며 비용이 덜 드는 옵션이 되고 있습니다. 그리고 CO2를 포집해야 하는 모든 곳에 컴프레셔를 설치해야 합니다.
