기체-액체 평형증류(A+)

본 내용은 " [단위조작실험]기체-액체 평형증류(A+) " 의 원문 자료에서 일부 인용된 것입니다. 2023.03.09

문서 내 토픽

• 1. 기체-액체 평형증류

  기체-액체 평형증류 실험은 휘발도가 서로 다른 두 성분의 액체 혼합물에 열을 가하여 끓였을 때 두 성분의 휘발도 차이에 의해 각각 액상과 기상으로 분리되어 휘발도가 작은 성분은 원 플라스크에서, 휘발도가 높은 성분은 응축기를 거쳐 수집기에서 채취될 수 있는 원리를 이용했다. 실험에서는 40mol%와 60mol%의 메탄올 수용액을 사용하여 72°C, 80°C, 90°C에서의 액상과 기상의 몰분율을 구하고, 이를 바탕으로 끓는점-조성 곡선과 평형 곡선을 도출하였다. 실험 과정에서 발생한 오차의 원인으로는 평형 온도 측정의 어려움, 응축기를 통한 온도 변화, 선형 보간법의 한계 등이 있었다. 추가로 공비점(azeotrope)과 평형 증류, 상대 휘발도에 대한 내용을 심화하여 다루었다.

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• 1. 기체-액체 평형증류

  기체-액체 평형증류는 화학공정 및 정제 분야에서 매우 중요한 단위조작이다. 이 공정은 혼합물 내 성분들의 상평형 특성을 이용하여 성분들을 분리하는 것이 핵심이다. 증류탑 내부에서 기상과 액상 사이의 물질전달 및 열전달 현상이 복잡하게 일어나며, 이를 정확히 모델링하고 최적화하는 것이 중요하다. 최근에는 기계학습 기반의 모델링 기법이 활발히 연구되고 있는데, 이를 통해 기존 모델의 한계를 극복하고 공정 효율을 높일 수 있을 것으로 기대된다. 또한 에너지 절감, 환경 규제 대응 등 다양한 관점에서 기체-액체 평형증류 공정의 개선이 필요할 것으로 보인다. 이를 위해서는 공정 메커니즘에 대한 깊이 있는 이해와 함께 최신 기술 동향을 파악하는 것이 중요할 것 같다.