[화학공학]증류탑과 가스크로마토그래피

소개글

증류탑과 가스크로마토 그래피
실험 리포트 입니다.

목차

증류탑
G.C.(Gas Chromatography)

본문내용

1. 실험 목적
혼합물을 분리하여 우리가 목표로 하는 물질을 얻어낸다.


2. 증류란?
증류란 혼합된 용액을 비점까지 가열해서 나오는 증기를 냉각해서 다시 액체로 용기에 모으는 조작을 말한다. 증류는 용액 중의 성분을 분리하는 목적으로 사용한다.

✈ 증류의 기본원리
끓는점이 낮은 성분 A와 높은 성분 B로 구성된 2성분계의 혼합용액을 예로 든다. 혼합용액을 원료탱크에 넣고 가열하였을 때 나오는 증기를 응축기에서 응축시키면 그 성분은 처음 혼합액보다 끓는점이 낮게 되는 것이 보통이다. 즉 휘발성이 높은 액체로 된다. 그리고 원료탱크에 남은 액체는 끓는점이 높고 휘발성이 낮은 성분이 많아진다. 이와 같이 A, B의 휘발도 차이를 이용하여 증발·응축을 조합하면 혼합용액을 휘발이 잘 되는 부분과 잘 안 되는 부분으로 나눌 수 있다. 응축하여 얻은 액체를 유분(留分)이나 증류분, 증발되지 않고 남은 쪽을 잔류분이라 한다.

✈ 증류의 종류
① 플래쉬 증류(Flash Distillation)
발생된 증기가 나머지 액체와 평형을 이루는 방법으로 액체의 일정비율을 기화시키고 증기를 액체로부터 분리한 다음, 증기를 응축시키는 과정으로 이루어져 있다. 플래쉬 증류는 대부분 넓은 온도범위에서 끓는 성분들을 분리하는 데 이용된다.
연속증류법은 환류가 있는 반면에, 플래쉬 증류는 환류가 없다는 것이 특징이다.

플래쉬 증류는 정유공정에서 광범위하게 사용된다. 석유유분은 파이프에서 가열되고 가열된 유체는 많은 성분들이 함유된 증기와 잔류 액체 흐름으로 플래쉬된다.

② 연속 증류법
연속증류법은 여러 개의 단에서 증기는 액체속의 거품을 거슬러 올라감으로써 액체와의 접촉을 최대화하여 빨리 평형에 도달하게 하고 연속적인 접촉을 통해 분리 효율을 높인다. 따라서 1개의 단에서 증기는 액체속의 거품을 거슬러 올라감으로써 액체와의 접촉을 최대화하여 빨리 평형을 이룬다. 그러므로 단의 개수는 많을수록 좋다. 이 이론적인 단의 개수를 결정하는 것이 바로 이 실험의 목적이다. 평형곡선을 이용하여 단의 개수, 액체-증기 비, 생성물의 성분과 관계를 구한다.
연속증류법은 환류비가 있어서, 환류비에 따라서 조작선의 기울기가 변하므로 얻어지는 제품의 농도가 틀려질 수가 있으므로 주의해야 한다.

참고 자료

✈ 기기분석화학 - 형설출판사, 신세건·정의건·정영언 공저
✈ http://user.cholian.net/%7Ehl5nol/chromato-3.htm
✈ http://user.cholian.net/%7Ehl5nol/gc.htm
✈ http://ptumb.cheju.ac.kr/화공수업/화학공학수업자료8.ppt