安全設計（Plant Sefety）をスタートしました。

本日1月6日から、安全設計（Plant Safety）をスタートいたしました。

初回は「プロセス設計と安全設計」および「設計条件の決め方（蒸留塔）」について説明しており、しばらくは設計条件を主体に連載する予定です。

プロセス設計の実務（第21回目）

「プロセス設計の実務」の第二十一回目は明日5日に公開いたしますが、ほんのさわりをご紹介します。

設計の信頼性をより向上させるためには、適切な運転方法の確立を必要とします。運転方法は千差万別であり、その中から「設計との相性が合う方法・手段を探し出し選択すること」もプロセスエンジニアリングの責務の一つです。その具体的な例としてリフォーマーチューブの設計を取り上げます。

途中、略す。

最後のパラメーターである設計温度は運転温度にある余裕を加えて決定します。この余裕を決めるに当たっては、運転方法や手順（運転モード）が運転温度に及ぼす影響の度合いを確認する必要があります。具体的には、

詳細はコムテック・クウェストの明日のホームページの基本設計演習「プロセス設計の実務」をご覧下さい。

「プロセス設計の実務」第十四回目

「プロセス設計の実務」の第十四回目を公開しました。

今回は”第2章　熱収支の計算の５回目、水蒸気改質炉燃焼系の物質熱収支で、燃焼用空気に加熱された空気を使用した場合の性能です。燃焼用空気を何℃まで加熱するか、設定上の注意事項も記載しましたのでご覧下さい。

今までのように、物質熱収支計算表の新バージョン（version0.91）のダウンロードが出来ますのでご利用下さい。

詳細はコムテック・クウェストのホームページの基本設計演習「プロセス設計の実務」をご覧下さい。

次回も水蒸気改質炉の燃焼排ガス系の熱回収について公開する予定です。

• 「プロセス設計の実務一回目」
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• 「プロセス設計の実務六回目」
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• 「プロセス設計の実務八回目」
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• 「プロセス設計の実務十回目」
• 「プロセス設計の実務十一回目」
• 「プロセス設計の実務十二回目」
• 「プロセス設計の実務十三回目」

「プロセス設計の実務」第十三回目

「プロセス設計の実務」の第十三回目を公開しました。

今回は”第2章　熱収支の計算の４回目、”水蒸気改質炉の物質熱収支計算”についてで、水蒸気改質炉の燃焼排ガス系の物質熱収支の計算です。今までのように物質熱収支計算表の新バージョン（version0.8）のダウンロードが出来ますのでご利用下さい。

詳細はコムテック・クウェストのホームページの基本設計演習「プロセス設計の実務」をご覧下さい。

次回は「水蒸気改質炉の燃焼排ガス系の熱回収（仮題）」を公開する予定です。

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「プロセス設計の実務」第十二回目

「プロセス設計の実務」の第十二回目を公開しました。

今回は”第2章　熱収支の計算「ガス系の加熱冷却」”について学びます。なお、本文の一部をご紹介します。

ＮＧ供給からＰＳＡ装置までの流れを熱収支的に考えてみます。
まず、供給されたＮＧを加熱する必要があります。この理由は二つあり、

1. ＮＧ中の硫黄分などを脱硫反応器(Desulfurizer)にて反応吸着させますが、その際、脱硫触媒活性を十分引き出すために200～380℃まで加熱する。
2. 水蒸気改質炉(Reformer)に入るＮＧにスチームを混ぜるが、その際にスチームが凝縮し配管などにダメージを与えないために、前もってＮＧを予熱する。

このためにＮＧを約350～400℃まで加熱する加熱器が必要となります。
次にＮＧとスチームの混合ガスを水蒸気改質炉(Reformer)入口で加熱する必要があります。この理由は、

1. 低温度領域では水蒸気改質触媒の活性が低下し、改質反応に必要な触媒量および触媒充填用改質管（耐熱合金で高価）が増加しコストアップとなる。
2. 低い温度でガスを水蒸気改質炉に入れると、水蒸気改質炉(Reformer)の熱負荷が増大して水蒸気改質炉(Reformer)で消費する燃料が増加する。

このためＮＧとスチームの混合ガスを約500～600℃まで加熱します。

詳細はコムテック・クウェストのホームページの基本設計演習「プロセス設計の実務」をご覧下さい。

次回は11月1日（土）に、「水蒸気改質炉の廃熱回収システム（仮題）」を公開する予定です。

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「プロセス設計の実務」連載十一回目

「プロセス設計の実務」の第十一回目を公開しました。

今回は”第3章　プロセス設計と機器設計の「分離器」”で、主に気液分離を行う分離ドラムのサイジングについて学びます。なお、本文の一部をご紹介します。

気液を分離するドラムでは、気体中に分離浮遊している液滴を重力場で沈降させて分離する方法を採用しています。流体中の液滴は重力を受けると同時に流体による浮力も受けますので、その差（重力－浮力）により液滴は次第に加速されながら降下します。しかし、液滴の抵抗力も増大しますので、重力＝抵抗力において加速度がゼロになります。するとそのので、その際等速度運動が始まります。この時の液滴の降下速度を終末速度(Terminal Settling Velocity)と呼びUmで表します。すると抵抗係数Ｃは次式で計算できます。

詳細はコムテック・クウェストのホームページの基本設計演習「プロセス設計の実務」をご覧下さい。

次回は10月25日（金）に、「廃熱回収システム（仮題）」を公開する予定です。

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「プロセス設計の実務」連載八回目

「プロセス設計の実務」の第八回目を公開しました。

今回は”第2章　熱収支の計算「熱収支計算の基礎」”で、熱収支計算の基礎を学びます。なお、本文の一部をご紹介します。

2. 熱収支の計算
2.1 熱収支計算の基礎

物質収支の計算が終了してもプロセス設計の入口に立ったに過ぎない。熱収支の計算の目的、つまり熱収支の計算を行うことで以下の項目が可能となる。

1. 予熱・加熱・冷却・凝縮などの容量が決まり、熱交換器の熱負荷が設定できる。
2. 反応器（断熱あるいは等温）の温度条件が確定出来る。
3. 以上の手順を踏むことで、プロセスの温度条件の変化を把握することが出来るので、機器のみならず配管や計装設計の基本条件（設計温度）を確定することが出来る。
4. 各種ユーティリティー（冷却水、加熱炉、スチームや温水）の必要量や容量（熱負荷）を決めることが出来る。
5. プロセス全体の原単位（原料＋燃料＋電力など）を把握することが出来る。

このように熱収支の計算を行うためには、計算の前提条件を決めておく必要がある。その条件とは、・・・

前回公開した物質収支計算表 （version0.5）に間違いがありましたので修正しました。内容はCO転化の計算ルーチンで、COの生成量が多めになっていました。また、これに伴い、七回目「改質およびCO転化条件と水素回収率」の内容の一部と掲載しました図を変更しました。

詳細はコムテック・クウェストのホームページの基本設計演習「プロセス設計の実務」をご覧下さい。

次回は10月6日（月）に、「熱収支計算表の作成（仮題）」を公開する予定です。

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「プロセス設計の実務」連載六回目

「プロセス設計の実務」の第六回目を公開しました。今回は”凝縮水の分離とPSAによる水素精製”で、今回公開した物質収支計算表（version0.4）は、前回（version0.3）に比べさらに使いやすいように工夫をしております。その内容も含め変更点を以下に示します。

1. Refomer下流に気液分離槽（Separator）とPSAを追加
2. 気液分離槽にて凝縮水を分離する機能を付加
3. PSAにて製品水素（Product H2）と残ガス（Off gas）を分離する機能を追加
4. Streamの圧力温度を表にまとめて見やすくし、計算表中の圧力と温度の自動入力機能を付加
5. 気液分離に使用する水の蒸気圧計算を計算表に追加

詳細はコムテック・クウェストのホームページの基本設計演習「プロセス設計の実務」をご覧下さい。

また、前回と同様に物質収支計算表（Excel版）をダウンロードできるようにしましたのでご利用下さい。

次回は9月22日（月）に、「改質条件と水素回収率のケーススタディ」を公開する予定です。

お詫び

「プロセス設計の実務」のリンク先が違っておりました。誠に申し訳ありませんでした。第一回目から今回までのリンク先を修正しましたのでご利用下さい。

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• 「プロセス設計の実務四回目」
• 「プロセス設計の実務五回目」

「プロセス設計の実務」連載五回目

「プロセス設計の実務」の五回目を公開しました。今回は”平衡定数近似式を組み込んだ物質収支表の作成”で、水素プロセスの主要機器である水蒸気改質炉における物質収支の計算方法を紹介しました。詳細はコムテック・クウェストのホームページの基本設計演習「プロセス設計の実務」をご覧下さい。

また、平衡定数の計算と近似式の確定を行うExcelファイルをダウンロード出来るようにしましたので、まずはアクセスしてみて下さい。

次回は9月15日（月）に「気液分離を組み込んだ物質収支表の作成」を予定しています。

「プロセス設計の実務」連載四回目

「プロセス設計の実務」の四回目は水蒸気改質反応における”平衡定数近似式の確定”を公開いたします。詳細はコムテック・クウェストのホームページの基本設計演習「プロセス設計の実務」をご覧下さい。

ここでは“変形絶対温度（Tt）”を変数とした平衡定数の近似式を提案しています。この変形絶対温度（Tt）は平衡温度（T）の関数で、”10^3/T－1”で計算した値で平衡温度（絶対温度T）の代わりに導入した変数です。

また、平衡定数の計算と近似式の確定を行うExcelファイルをダウンロード出来るようにしましたので、まずはアクセスしてみて下さい。

次回は9月8日（月）に「平衡定数式を組み込んだ物質収支表の作成」を予定しています。