The yield and formation rate of freon-12 hydrate in the system of freon 12-sodium chloride-water were investigated by the semi-batch and continuous experiments. The effects of stirring speed, temperature difference from equilibrium point and freon-12 flow rate (or amount of freon) on the yield and formation rate of freon-12 hydrate were obtained.
The yield and formation rate of freon-12 hydrate increased as the stirring speed increased. This stirring effect was more serious as increasing the amount of liquid freon in a crystallizer. In the semi-batch experiment, unevaportated freon or freon loss was considered quantitatively. The ration of the unevaporated freon to total amount of inlet freon increased to the flow rate of liquid freon at the same yield. In the continuous experiment. the formation rate of freon 12-hydrate in sodium chloride solution (about 3.5wt%) was directly proportional to the ratio of inlet flow rate of NaCl solution to that of liquid freon(W/F). But the formation rate of freon 12-hydrate was slower than those of propane and freon 31 hydrates.
The cold energy of liquefied natural gas(LNG) can be used to liquefy the freon-12 gas produced from the hydrate process. The regasified LNG by giving up its cold energy can be fractionated to a highly pure methane and heavy hydrocarbons through the simple process which consists of a flash drum and a six stage distillation column. And the effectiveness of the process is confirmed by a computer calculation.
근래에 활발한 연구가 진행중인 해수의 담수화 방법중 Freon-12 hydrate를 사용한 hydrate desalination process에 대해 연구하였다. 또한 hydrate process 는 freezing process 와 같이 LNG 의 cold energy 를 사용하여 에너지를 절감 시킬 수 있으며, 동시에 LNG 로 부터 화공원료로 사용될 수 있는 순수한 메탄을 분리할 수 있다. 따라서 LNG 로 부터 매우 순수한 메탄을 얻는 Process 에 대해 연구하였다.
Freon 12 hydrate (clathrate type) 의 생성에 대한 회분(semi-batch) 실험과 연속(continuous)실험을 통하여 교반속도, 온도, 반응 시간을 변경 시키며 이에대한 영향을 고려하고 미 증발된 Freon12, NaCl 용액과 액체 상태의 Freon 12 유입속도에 대해 검토하였다. Freon-12 hydrate 의 생성 속도는 교반속도에 매우 큰 영향을 받으며 hydrating agent(Freon-12) 의 양이 많을 수록 그 영향은 더욱 크게 나타났다. 연속실험의 결과에 Freon-12 hydrate 의 생성속도는 두 액체 (NaCl 용액과 Freon-12) 의 유입속도와 정비례하게 나타났다.
Freon12-NaCl-water 계에서 Freon 12 는 상온, 상압에서 hydrate 를 형성하나 그 속도가 Propane 혹은 Freon 31 의 hydrate 생성속도보다 빠르지 못한 것으로 나타났다.
LNG에서 Nitrogen 을 제거하기 위한 한개의 flash drum 과 순수한 메탄을 얻기위한 6단의 증류탑으로 구성된 간단한 process로서 다른 cold source 의 제공없이 매우 순수한 메탄의 분리가 가능하다. 계산기를 사용하여 이론적으로 99% 순도의 메탄 생성물을 얻었다.