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수소 첨가는 촉매의 작용 아래 탄화수소에 수소를 화학적으로 첨가하는 매우 까다로운 형태의 수소 처리 방법입니다. 파괴적 반응과 비파괴적 반응의 두 가지 수소 첨가 반응이 있습니다. 파괴적 반응에서는 탄화수소 사슬에 파열(균열)이 생기고 그 부분에 수소가 첨가됩니다. 비파괴적 반응에서는 수소가 불포화 상태인 분자에 수소가 첨가됩니다. 어느 경우에든 매우 안정된 상태의 분자가 생성됩니다.

수소 첨가 설계 및 제어

수소가 공기와 혼합되면 폭발성 가스가 생성되므로 수소를 취급할 때는 주의를 기울여야 합니다. 보통 수소 첨가 반응조에 수소를 주입하기에 앞서 반응조의 압력 테스트와 여러 번에 걸친 질소 소거 작업이 진행됩니다. 반응 공정이 끝날 때에도 질소를 소거하여 반응조 내부를 안전한 상태로 유지합니다. 일반적으로 하드와이어(Hardwired) 방식 안전 시스템은 수소관을 열기 전에 압력 테스트와 질소 소거 단계를 확인합니다.

수소 첨가 반응 반응조에서는 높은 압력을 유지해야 합니다. 따라서 교반기 둘레의 씰을 안전하게 유지해야 하는 문제가 발생합니다. 때로 씰의 안전성에 대한 추가 점검이나 자기 커플링 시스템을 통합하는 업그레이드가 필요하기도 합니다.

수소 첨가는 고도의 발열 과정을 수반하기 때문에 온도 제어 요건 또한 까다롭습니다.

작은 수소 첨가 반응조 여러 개를 가동하는 R&D 및 임상 시험 환경의 설비에서는 수소 첨가 자체뿐 아니라 반응 온도 프로파일에 관한 요구 조건이 정확히 정의된 다양한 제품을 처리해야 합니다.

따라서 제어 시스템은 정확하고 반복 가능한 방식으로 유연하게 수소 첨가 환경을 제어할 수 있어야 하며, 다음과 같은 기능을 포함합니다.

  • 반응조 압력 테스트, 질소 소거, 수소 첨가에 대한 순차 제어
  • 온도와 압력의 정확한 루프 제어(필요하면 T800에서 온도 셋포인트 프로그파일 프로그래밍도 가능함)
  • 수소 첨가 공정에서 분석 및 증거 자료용 온라인 데이터 수집
  • 선명한 그래프와 매개변수에 제어된 액세스를 제공하는 로컬 작업자 디스플레이

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