산업용 진공 이원 얼음 제조를 위한 최적 운전 조건을 탐구하기 위해, 본 논문은 정적 플래시 증발 이론에 기초하여 고체 흡착 조건 하에서 에탄올 용액의 진공 플래시 증발 얼음 제조 실험 시스템을 설계하고 구축하였다. 동일 초기 압력(100 Pa) 하에서 서로 다른 에탄올 농도, 환경 온도 및 다중벽 탄소나노튜브(MWCNT) 크기가 정적 플래시 증발 얼음 제조 특성에 미치는 영향을 연구하였다. 결과는 에탄올 첨가가 재결정을 방지하는 동시에 증류수 진공 플래시 증발 얼음 제조의 과냉도를 감소시킬 수 있음을 보여주었다. 고농도의 에탄올 용액은 플래시 증발 얼음 제조에 부적합하며, 5% 질량 농도의 에탄올 용액은 플래시 증발 특성이 안정적이며 증류수 과냉도를 60.62% 감소시켜 정적 플래시 증발 얼음 제조에 더 적합하다. 환경 온도가 상승함에 따라 플래시 챔버 내 용액의 플래시 증발량이 증가하였으며, 환경 온도가 10 ℃에서 20 ℃로 상승할 때 플래시 비율은 25.45%에서 44.04%로 증가하였다. 낮은 환경 온도는 진공 플래시 증발 얼음 제조에 유리하다. 첨가된 MWCNT 입자 크기가 감소함에 따라 에탄올 용액의 과냉도가 감소했으며, MWCNT 외경이 5~18 nm일 때 진공 플래시 얼음 함량은 5% 질량 농도의 에탄올 용액 대비 51.45%, 증류수 대비 38.22% 증가하였다. 과냉도는 5중량% 에탄올 용액 대비 24.36%, 증류수 대비 70.21% 감소하여 증류수 과냉도 감소 및 얼음 함량 증가 효과가 뚜렷하였다.

에탄올 용액; 진공; 증발; 과냉도; 얼음 함량