다단식 연속 증류 실험 결과 레포트

목차

(1) 실험의 개요

(2) 이론

(3) 실험장치
1.사양
2. 장치의 구조 및 명칭
3. 장치의 구성 및 설명

(4) 실험방법
1. 실험 준비물
2. 실험 순서

(5) 결과의 정리

(6)결론

본문내용

(1) 실험의 개요
본 실험에서는 환류 상태에서 이성분계(methanol-water)의 연속 정류실험을 행하여 McCabe-Thiele법에 의한 이론단수를 구하고 실험결과와 비교한 총괄 단효율을 알아본다.정류란 환류(reflux)를 사용하는 다단식 증류조작이다.

(2) 이론
증류란 두 가지 주요 방법 중의 어느 한 가지 방법으로 이루어진다. 첫 번째 방법은, 분리할 액체 혼합물을 끓이고 여기서 생긴 증기가 다시 응축하여 액체로 된 다음 다시 증류솥으로 되돌아가는 일없이 증기를 만드는 방법이다. 그러므로 이 경우에는 환류가 없다. 두 번째 방법은, 응축물의 일부가 응축기로 다시 흘러가는 도중에 증기와 잘 접촉할 수 있는 조건하에서 증류솥으로 되돌아가는 방법이다.
증류탑의 위와 밑에서 거의 순수한 생성물을 생산하기 위해서는 원료는 탑의 중간 부위에 있는 단에 넣는다. 원료가 액체이면 되끓이개까지 탑을 흘러 내려가서 되끓이개에서 올라오는 증기에 의해 성분 A가 탈거된다. 이런 방법으로 바닥 생성물 또는 탑 밑 제품은 거의 순수한 B가 생성될 수 있다.
정류부와 탈거부가 있고 필요한 보조 장치를 갖춘 전형적인 연속분별 탑은 그림과 같다. 탑 의 중앙부 근처에 일정한 농도의 원료가 공급되는 단을 원료 공급단 이라고 한다. 공급단 위에 있는 모든 단들은 정류 부에 속한다. 정류부를 통해 올라가는 증기는 응축기에서 완전히 응축되고, 응축물도 일정 액위가 유지되는 저장기에 포집된다. 환류펌프가 저장조에서 액체를 뽑아 탑의 맨 윗단으로 이 액체를 보낸다. 이 액체의 흐름을 환류라고한다.

휘발도가 거의 비슷한 성분들을 분리해 내고자 할 때 평형 증류를 사용하면 응축된 증기와 잔류액체의 순도가 좋지 않기 때문에 효과적이지 못하다. 이런 경우 발생된 증기를 증류기로 되돌려진 응축액의 일부와 향류를 접촉시켜 증기의 응축열을 이용해 다시 끓는점이 낮은 성분을 증발시키는 조작을 반복하게 되는데 이런 증류를 정류라 한다.
환류는 정류를 하는데 없어서는 안 될 중요한 조작방법의 하나이다.

참고 자료

‘단위조작7판, warren L.McCabe외 두명, 한국맥그로힐’
단위조작입문(지인당, 박창호-김우식-정인식-김공환-김희택 공저, 188p)
‘화학공학의 단위조작, 임굉 외 1인, 2009, 1판, 내하출판사’