직면한 문제
1. 산소 전달 효율의 한계와 설비 부담
급격한 균체 성장 시점에 용존 산소 부족 현상이 반복되었습니다.
이를 보완하기 위해 과도한 에어레이션(Aeration)을 시도했으나, 기존 컴프레서 용량이
포화 상태에 이르러 고비용의 대용량 컴프레서 증설이 불가피한 상황이었습니다
2. 씰 마모와 오염 리스크 (기존 이슈)
고속 회전이 필요한 발효 공정 특성상, 기존 상부 교반기의 메카니컬 씰(Mechanical Seal)
마모로 인한 이물질 혼입 우려가 지속적으로 제기되었습니다
마모로 인한 이물질 혼입 우려가 지속적으로 제기되었습니다
3. 스케일업 공정의 불안정성
파일럿 단계와 달리 10kL 대형 탱크에서는 유체 흐름의 데드존(Dead-zone)이 발생하고
특히 암모니아 투입시 하부 침전되는 문제 때문에 전체적인 혼합 균일도가 떨어지는
문제가 있었습니다.
특히 암모니아 투입시 하부 침전되는 문제 때문에 전체적인 혼합 균일도가 떨어지는
문제가 있었습니다.
세드나의 솔루션
1. Down-Flow 강화형 임펠러 설계
세드나 엔지니어링 팀은 CFD 시뮬레이션을 통해 Down-Flow(하향류)를 극대화한
특수 임펠러 형상을 적용했습니다. 이는 기포가 액체 표면으로 바로 떠오르는 것을
억제하고 탱크 하부로 강하게 순환시켜,
기체의 체류 시간(Gas Hold-up)을 획기적으로 늘렸습니다.
특수 임펠러 형상을 적용했습니다. 이는 기포가 액체 표면으로 바로 떠오르는 것을
억제하고 탱크 하부로 강하게 순환시켜,
기체의 체류 시간(Gas Hold-up)을 획기적으로 늘렸습니다.
2. 기계적 씰 없는 완전 밀폐 구조
마그네틱 커플링 방식을 적용하여 고속 회전 시에도 마모 부품이
발생하지 않는 청정 공정을 구현했으며, 오염 리스크를 원천 차단했습니다.
발생하지 않는 청정 공정을 구현했으며, 오염 리스크를 원천 차단했습니다.
PROBLEM
SOLUTION
- 도입결과
01
용존 산소(DO)
전달 효율 향상
임펠러 형상 최적화를 통해 동일한 에어레이션 조건에서도
산소 전달 효율을 향상시키고 컴프레서 부하 감소
02
컴프레서 용량
마진(Margin) 확보
한계에 달했던 공기 주입량에 여유 확보,
대형 컴프레서 증설 투자 비용(CAPEX) 절감
대형 컴프레서 증설 투자 비용(CAPEX) 절감
03
공정 안정성 및
재현성 향상
아미노산 생산의 핵심인 증식 구간에서 안정적인
DO 유지가 가능해져 배치 간 편차 감소 및 생산성 향상
DO 유지가 가능해져 배치 간 편차 감소 및 생산성 향상