[화학공학실험]다단식 연속증류

목차

1. 실험 목적
2. 실험 이론 및 원리
3. 실험 기구 및 장치
4. 실험 방법
5. 실험 결과
6. 토의 사항
7. 참고 문헌

본문내용

1. 실험 목적
가. 본 실험에서는 전환류하에서 이성분계(메탄올–물)의 회분식 정류실험을 행하여 McCabe-Thiele법에 의한 이론단수를 구하고 실험결과와 비교한 총괄단효율을 알아본다.
나. 본 실험에서는 환류 상태에서 이성분계 (methanol-water)의 연속 정류실험을 이해한다.
다. 정류한 환류(Reflux)를 사용하는 다단식 증류조작이다.

2. 실험 이론 및 원리
가. 정류(Rectification)
증류법의 하나로, 단증류에서는 외부로부터 열을 공급해야 하는데, 증기가 응축 할 때는 반대로 열을 방출한다. 따라서 증류되는 액체와 분축시키는 증기를 흔합하면 열을 주고받는 현상이 일 어나, 증기 쪽에는 끓는점이 낮은 성분이, 액체상에는 끓는점이 높은 성분이 많 아진다.
이와 같은 접촉혼합장치 몇 개를 연속적으로 설치하고 한쪽 끝에서 증기, 다른 쪽 끝에서 액체를 보내면 증기에는 휘발하기 쉬운 성분, 액체상 에는 휘발하기 어려운 성분이 농축 한다.
공업적인 증류의 대부분은 이와 같은 정류이다. 연속식인 정류를 연속정류, 회분식 정류를 회분정류라고 한다. 접촉혼합장치를 여러 단 거듭하면(쌓으면) 높은 탑 모양이 되는데, 이것을 정류 탑 또는 증류탑이라고 한다. 여기에 증기원으로서의 보일러와 응축기가 한짝이 된 것이 공업용으로 쓰이는 정류장치이다. 보통 응축기에서 나오는 액체도 대부분은 탑으로 되돌리고, 일부만을 유출액으 로 채취한다.

4. 실험 방법
가. 실험 과정
1) 장치의 각 부분을 이해하고, 공급물의 흐름을 확인한다.
2) 장치의 모든 스위치가 OFF로 되어있는지 확인하고, 공급액 탱크와 제비기에 용액이 있는지 확인한다.
3) 장치의 Main S/W를 ON으로 하고 각 지시계가 정상적으로 작동되는지 확인한다.
4) 공급액 탱크에 40wt% methanol 20L정도를 만들어 넣는다.
5) Feed pump를 작동시켜 재비기에 공급액을 넣는다.

참고 자료

화공심화실험(화공안전실험), 전남대학교 공과대학, 화학공학부 화학공정(화공안정)전공, 43～59p
McCabe의 단위조작, Warren L. McCabe, Julian C. Smith, Peter Harriott, McGrawHill Education, 566～7p
Bennett G.W.: A Laboratory Experiment on the Boiling-Point Curves of Non-Azeotropic Binary Mixtures. J.Chem.Educ. 6 (1929) 1544-1549