[화학공학] VLE와 LLE 요소 실험

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소개글
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목차
1. Theory

1) 물, 에탄올, 프로필렌의 분자구조

2) NRTL

3) 환류증류

4) 이론단수

5) 공비혼합물

6) T-xy그래프와 공비점

2. Data&Analysis

1) 최대 순도 공정 찾기

2) 추가 설계

3) 경제적인 최적 공정

3. Discussion

4. References


본문내용

여러 가지 값들을 대입해본 결과, propylene이 588kgmole/h일 때 최대의 순도를 가짐을 알 수 있었다. 이 경우 비율은 Water:Ethanol:Propylene이 0.016:0.067:0.923와 같고, 삼각선도의 이 점에서 tie line과 water:acetone=1:4 직선이 만날 것으로 생각된다. 하지만 위의 표와 같이 propylene의 유량은 아세톤의 최종 결과물 량에 직접적으로 영향을 미친다. 즉, propylene 유량이 많아지면 더 많은 에탄올을 녹여 나가 증류기를 거칠 것이므로 순도는 조금 줄어들지만 더 많은 ethanol을 얻을 수 있는 것이다. 이러한 요인은 경제성을 고려할 때 생각해볼 만한 변수가 되겠다.
② 추출기 단수 변화
추출기 단수
Bot3 Molar Flow
Bot3 Ethanol Fraction
5
0.7397
0.9800
4
0.7373
0.9800
3
0.7232
0.9800




추출기의 단수 역시 클수록 추출되는 양이 많아진다. 하지만 순도는 변하지 않았다. 하지만 추출기의 단수는 다른 변수보다는 결과에 미치는 영향이 미미하여 단수를 낮추어 잡아 경제적인 설계가 가능할 것 같다.

(4) 두 번째 증류탑
이렇게 효율을 최대로 높인 H2O-Ethanol-Propylene 용액이 증류탑으로 유입된다. 이 증류탑을 통과하면 끓는점이 propylene보다 높은 ethanol이 증류탑 아래 액체부분에서 나오게 된다. 이렇게 유입되는 혼합물의 조성이 다르고 또한 압력이 매우 높은 추출기를 통과해오기 때문에 압력이 매우 높은 것이 첫 번째 증류탑과 다르다. 대부분의 변수의 경우 첫 번째 증류탑과 그 효과가 거의 동일하기 때문에 구체적인 설명은 생략하고 이 경우에 대해 특징적인 변수만을 구체적으로 살펴보자.
① Distillation Rate

참고문헌
4. References
화학공학 열역학, Smith, 대웅, 1998
이화영 외 역, “단위조작”, pp.747, McGraw Hill Korea, 2002
분석화학기기분석, 최재성, 동화기술, 2000