안녕하세요
오늘 소개해드릴려고 하는 것은 흡착식 드라이어 입니다.
반도체 유틸리티 공정라인 쪽으로 일하시는 분들은 흔히 볼 수 있는 장비입니다.
생소하신 분들을 위해 간단히 설명을 좀 드릴께요.
에어 컴프레샤로 압축공기를 생성하면 그 안에 입자에는
미세물과 수분들이 많이 있습니다.
미세물은 필터를 통해 걸러주더라도
수분이 있는 압축공기가 공정라인에 들어가는것은 위험합니다.
그래서 그 수분을 없애주어야 하는데
이슬점을 이용하는 자연적인 방법이 있고
물리적인 힘을 가해 없애주는 방법이 있습니다.
이 물리적인 힘을 가해 없애주는 대표적인 장치가 흡착식 드라이어 입니다.
흡착식 Air Dryer는 물분자(H2O molecule)와 흡착제(활성알루미나, 4A 합성제올라이트 등)
사이에 작용하는 반데르발스힘을 이용하여
흡착제 표면의 무수히 많은 기공 속으로
H2O분자를 끌어당겨 즉,
흡착(Adsorption)하여 수분을 제거하는 것입니다.
물은 2개의 수소(Hydrogen)원자 쪽은 (+)극성을,
반대 편의 산소(Oxygen) 원자 쪽은 (-)극성을 가지고 있습니다.
물은 전기적으로 중성이 아니고 극성을 띄고 있는 물질입니다.
만약 만일 흡착제(Desiccant)가 전기적으로 극성을 띄고 있다면,
전기적으로 중성인 것(활성탄 흡착제) 보다는
훨씬 더 H2O분자를 활발히 흡착할 것입니다.
흡착식 Air Dryer의 흡착제로 가장 많이 사용되는 것이
활성알루미나(activated alumina)입니다.
(대표적인 극성물질)
활성알루미나는 Al2O3 입니다.
알루미늄(Al)과 산소(O)의 결합체이므로 극성을 띄게 되는 것입니다.
극성물질은 물 분자와 쉽게 결합하는
친수성(Hydrophile property) 입니다
흡착제(활성알루미나, 4A 모라큘라시브) 기공으로
H2O분자가 끝없이 흡착될 수는 없습니다.
흡착제 주위의 압축공기 중 수분의 농도와 흡착제 기공 속의 수분 농도가 같아지면
, 더 이상 H2O 분자를 흡착할 수 없게 됩니다.
이 상태를 포화상태라고 합니다.
그러면 흡착겔은 수분을 다 빨아드리면 교체를 해야할까요?
그건 아닙니다. 물론 수명은 있지만 포화상태에 도달한
흡착제의 기공 속에서 H2O분자를 역으로 꺼내어 흡착제를 재생시키려면
즉, 탈착시키려면 흡착제 주위의 수분 농도를 아주 낮게 해 주어
농도가 높은 흡착제 기공에서 농도가 낮은 바깥 쪽으로
H2O 분자를 역으로 확산시키면 흡착제가 재생됩니다.
흡착식 Air Dryer가 Twin Tower 구조인 것은
바로 흡착제 재생(Regeneration) 때문입니다.
흡착식 드라이어의 종류는 다양하며,
흡착제 재생 방법에 따라 종류가 나누어 집니다.
대표적인 것들은
① PSA(Pressure Swing Adsorption) Type : Heatless Type
② TSA(Thermal Swing Adsorption) Type : Heater Type(히터내장, 외장, 블로워퍼지 등)
③ VSA(Vacuum Swing Adsorption) Type
④ PVSA(Pressure and Vacuum Swing Adsorption) Type 등
이 있습니다.
이 종류에 대한 상세 설명은 다음에 알려드리도록 하겠습니다.
감사합니다.
