다단식 연속 증류 실험 결과레포트
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2023.04.06
문서 내 토픽
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1. 정류(Rectification)정류(Rectification)란 증류법의 하나로, 단증류에서는 외부로부터 열을 공급해야 하는데, 증기가 응축할 때는 반대로 열을 방출한다. 따라서 증류되는 액체와 분축시키는 증기를 흔합하면 열을 주고받는 현상이 일어나, 증기 쪽에는 끓는점이 낮은 성분이, 액체상에는 끓는점이 높은 성분이 많아진다. 이와 같은 접촉혼합장치 몇 개를 연속적으로 설치하고 한쪽 끝에서 증기, 다른쪽 끝에서 액체를 보내면 증기에는 휘발하기 쉬운 성분, 액체상 에는 휘발하기 어려운 성분이 농축 한다. 공업적인 증류의 대부분은 이와 같은 정류이다.
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2. 연속정류와 회분정류연속식인 정류를 연속정류, 회분식 정류를 회분정류라고 한다. 접촉혼합장치를 여러 단 거듭하면(쌓으면) 높은 탑 모양이 되는데, 이것을 정류탑 또는 증류탑이라고 한다. 여기에 증기원으로서의 보일러와 응축기가 한짝이 된 것이 공업용으로 쓰이는 정류장치이다. 보통 응축기에서 나오는 액체도 대부분은 탑으로 되돌리고, 일부만을 유출액으로 채취한다.
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3. 물질수지식처음 still에 투입된 원액의 양을 F mol, 그 조성을 라 하고, 탑상제품의 양을 D mol, 그 조성을 , still에 남아있는 양을 B mol, 그 조성을 라 하면 다음과 같은 물질 수지식이 성립한다. 탑 내 임의의 n단을 떠나는 액상의 양과 조성을 , 이라 하고 이단으로 들어오는 기상의 양과 조성을 각각 , 이라 하면 n단까지의 물질수지식은 다음과 같다.
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4. 환류비환류량을 L이라 하면 환류비는와 같이 정의되며, 증류탑 내의 상승증기량이 일정하다고 가정하면 위의 물질수지식으로부터 다음와 같은 조작선의 식이 얻어진다.
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1. 정류(Rectification)정류는 교류 전류를 직류 전류로 변환하는 과정으로, 전자 회로와 전력 시스템에서 매우 중요한 역할을 합니다. 정류 과정에서 교류 전압이 한 방향으로만 흐르도록 하여 직류 전압을 생성합니다. 이를 통해 전자 기기와 전력 시스템에 안정적인 전력을 공급할 수 있습니다. 정류 기술은 전자 회로의 기본 구성 요소이며, 전력 변환, 배터리 충전, 모터 제어 등 다양한 분야에서 활용됩니다. 정류 기술의 발전은 전자 기기와 전력 시스템의 효율성과 신뢰성을 높이는 데 기여하고 있습니다.
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2. 연속정류와 회분정류연속정류와 회분정류는 정류 방식의 두 가지 주요 유형입니다. 연속정류는 연속적으로 입력 전압을 정류하여 출력 전압을 생성하는 방식이며, 회분정류는 일정 시간 동안 입력 전압을 정류하여 출력 전압을 생성하는 방식입니다. 연속정류는 안정적이고 효율적인 전력 공급이 가능하지만, 회분정류는 출력 전압의 맥동이 크다는 단점이 있습니다. 각 방식은 응용 분야와 요구 사항에 따라 선택되며, 최근에는 이 두 가지 방식을 결합한 하이브리드 정류 기술도 개발되고 있습니다. 정류 기술의 발전은 전자 기기와 전력 시스템의 성능 향상에 기여할 것으로 기대됩니다.
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3. 물질수지식물질수지식은 화학 공정 및 반응 시스템에서 물질의 출입을 정량적으로 표현하는 기본적인 도구입니다. 이 식은 공정 내에서 물질의 생성, 소모, 축적 등을 나타내며, 공정 설계, 최적화, 제어 등에 활용됩니다. 물질수지식은 공정의 물질 흐름을 이해하고 분석하는 데 필수적이며, 공정 효율 향상, 에너지 절감, 환경 영향 저감 등을 위한 의사결정에 중요한 역할을 합니다. 또한 물질수지식은 화학 공정 교육에서 핵심적인 개념으로 다루어지며, 화학 공학 분야의 기초 지식이라고 할 수 있습니다.
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4. 환류비환류비는 화학 공정에서 반응물의 전환율을 높이기 위해 사용되는 중요한 개념입니다. 환류비는 반응기 출구 유량 중 재순환되는 유량의 비율을 나타내며, 이를 통해 반응물의 체류 시간을 늘려 전환율을 향상시킬 수 있습니다. 환류비는 공정 설계, 최적화, 제어 등에 활용되며, 공정 효율성, 에너지 효율성, 경제성 등에 영향을 미칩니다. 적절한 환류비 설정은 공정 성능 향상을 위해 매우 중요하며, 이를 위해서는 공정 특성, 반응 속도, 장비 용량 등 다양한 요인을 고려해야 합니다. 환류비 관리는 화학 공정 최적화의 핵심 요소라고 할 수 있습니다.
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다단식 연속증류 실험 결과 레포트1. 다단식 연속증류 실험을 통해 얻은 용액의 질량, 부피, 밀도 데이터를 바탕으로 에탄올의 조성을 계산하였다. 검량선과 보간법을 사용하여 Feed, 정류부, 탈거부 용액의 몰조성을 구하였고, 이를 토대로 상대휘발도와 이론단수를 계산하였다. 실제 증류탑의 단수와 이론단수를 비교 분석하여 총괄효율을 도출하였다. 2. 증류탑 설계 증류탑의 구조와 특성을 분석하...2025.01.19 · 공학/기술
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[화학공학]다단식 연속 증류 실험 결과레포트1. 다단식 연속 증류 실험 실험을 통해 정류의 기본원리를 습득하고, McCabe-Thiele법을 이용한 이론단수 계산 및 단효율 계산, 최적 환류비를 통한 실제 조업조건의 이해를 목적으로 하였다. 실험 과정에서 일부 데이터 수집의 오류가 있었지만, 전반적인 실험 결과를 바탕으로 이론단수 및 총괄단효율을 계산하였다. 1. 다단식 연속 증류 실험 다단식 연속...2025.01.17 · 공학/기술
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다단식 연속증류 실험에 관한 결과레포트 16페이지
1. 실험 제목다단식 연속증류2. 실험 원리① 연속 증류(Continuous Distillation)증류라고 하는 것은 분리하고자 하는 성분들 간의 끓는점 차이, 즉 상대휘발도차를 이용하여 혼합물 중에서 원하는 성분의 순도를 높이는 분리조작이다. 일반적인 증류에는 환류가 없는 평형 증류(Flash Distillation)와 환류가 있는 연속 증류(Continuous Distillation), 회분 증류(Batch Distillation) 등이 있다. 평형 증류는 대부분 넓은 온도 범위에서 끓는 성분들을 분리하는데 이용된다.그림 1-...2022.03.17· 16페이지 -
[화공생물공학단위조작실험2] 다단식 연속증류 실험 결과레포트 9페이지
(1) 검량선 작성20℃ 기준으로 질량 대 퍼센트 농도의 검량선을 그려, 각 흐름의 조성을 계산할 수 있다. 이때 실험에 사용된 에탄올의 순도를 에탄올 수용액 밀도표에서 내삽으로 계산할 수 있다. 20℃에서 에탄올 100 wt% 용액의 상대밀도가 0.78934 g/ml이므로 100 wt%의 에탄올로 가정한다.정류부와 탈거부에서 얻은 용액의 질량을 위 검량선에 대입하여 에탄올의 조성을 계산할 수 있다. 이때 검량선에 사용된 기준 데이터가 두개이며, 위 그래프는 20℃ 조건에서 용액의 조성을 나타내므로 실제 실험 결과에 적용했을 때 오...2024.07.28· 9페이지 -
[화학공학실험] 다단식 연속증류 실험 결과보고서(실험레포트) 11페이지
4. 고찰(Discussion) 이번 실험의 목적은 연속 증류의 기본 원리와 McCabe-Thiele법을 이용한 이론단수 계산 방법을 습득하고, 최소 환류비 및 단효율을 통한 실제 조업 조건을 이해하는 것이었다. 연속 증류는 상대 휘발도의 차이를 이용하여 원하는 성분의 순도를 높이는 분리조작으로 에탄올-물 수용액의 경우 환류비를 조절하면서 탑상부 유출액과 탑하부 유출액의 조성을 변화시킬 수 있었다. 이러한 환류비는 탑상부 유출액의 유량과 환류액의 유량의 비율로써 조절할 수 있었고 특히 환류비가 높을수록 탑상부 성분의 순도가 높아지기...2021.03.18· 11페이지 -
다단식연속증류 결과레포트 11페이지
결과레포트 : 다단식 연속 증류1. 실험 목표이 실험에서는 물과 에탄올 혼합물을 순수한 성분들로 분리하기 위해 증류탑을 설계하는 과정에 대해서 알아보기로 한다. 다단식 연속 증류 실험장치를 이용하여 정류의 원리를 이해하고 McCabe-Thiele법을 이용하여 분리에 필요한 최소이론단수와 최소 환류비, 이론단수 및 단 효율을 계산하는 것이 이 실험의 목적이다.2. 실험 이론2.1 증류증류란 상대 휘발도(끓는점)의 차이를 이용하여 액체 상태의 혼합물을 분리하는 방법이다. 두 혼합물의 화학 반응 없이 물리적인 분리가 이루어진다. 영리적인...2023.11.14· 11페이지 -
[화공실험]연속증류실험 결과레포트 21페이지
Final-Report연속증류실험목차서론 -------------------------------------- 3p이론 -------------------------------------- 3p실험방법 ------------------------------------ 6p실험결과 및 고찰 ---------------------------- 19p결론 ------------------------------------ 22p참고문헌 ------------------------------------ 22pⅠ. 서론1.1 실험 개요본 실험...2024.09.25· 21페이지
