Page 82 - Demo

본 대상 공정에서 원료 의약품 AMC를 생산하는 회분식 반응공정에 대하여 주요 변수인 RPM을 변화하는 실험을 통하여 열적 위험성평가를 실시하였다. 공정에 사용되는 물질의 유기합성 시 AM을 EtOH에 용해 시킨 용액에 CPS을 Et-OH에 용해 시킨 용액을 첨가하여 결정화를 진행하는데 이 첨가 과정에서 발열이 격렬하게 일어나므로 충분한 냉각시스템과 교반속도를 적절히 조절하면서 첨가하여야 한다.연구 결과를 토대로 폭주반응 등의 위험성을 효율적으로 제어할 수 있는 대책에 대해 다음과 같은 방법을 제시한다.1) 폭주반응 시 반응기 내부압력이 급격히 상승할 수 있기 때문에 상승한 압력이 해소될 수 있는 Fig. 11과 같이 반응기 상부에 파열판(Rupture disc)를 설치하고 압력 상승으로 파열판 작동 시 분출되는 반응액, 유증기 확산을 방지하기 위해 버퍼탱크 시스템(Bufer tank system)을 설치하여야 한다.2) Fig. 12와 같이 반응 종류에 따른 각각의 제조 공정상 반응 조건의 최고 온도를 설정하고 반응기 제어시스템 컴퓨터에 알람 경고 시스템(Alarm system)을 구축하여 발열반응의 폭주반응에 대비해야 한다.연구의 결과 데이터를 이용하여 폭주반응이 일어날 수 있는 환경에 대한 활용 및 기대효과에 대해 다음과 같은 결론을 얻을 수 있다.1) 화합물 합성반응 중 AMC 결정화 공정에서 냉각시스템이 정상 작동하나 교반속도에 의한 발열반응이 발생하고 폭주반응으로 이어질 수 있는 위험성에 대하여 고찰하고 안전대책을 수립하는데 활용될 수 있다.2) 일반적으로 반응기 및 관련 설비는 최고 온도와 압력에 견딜 수 있도록 설계되어져 있다. 사용자는 사용 전에 그리고 사용 중에도 정기적으로 장비 적격성(Operating qualification)평가를 실시하여 과압이나 폭주반응에 대비하여야 한다.3) Process 개발, 공정개선, Scale up 단계에서 열적 위험성평가의 기초 자료로 활용하여 사전에 폭주반응을 예방하고 회분식 공정의 화학사고 예방에 기여할 수 있다.4) 관련 공정과 유사한 화합물 혼합 반응 공정이나 급격한 온도 상승을 일으키는 발열반응에 있어서 공정단계에서부터 반응 열량계를 사용하여 실험하고 위험성 평가를 실시하는데 기초 자료로 활용할 수 있으며, 발열반응으로 인한 폭주반응을 예방하는데 큰 효과가 있을 것으로 기대된다.Fig. 11. Rupture disc system on top the synthesis reactor.Fig. 12. Alarm system in the watch type reaction process.한국산업위생협회지 2024-Vol. 4 겨울호82