에탄올로부터 아세탈 성분의 분리를 위한 증류탑의 운전 압력 변화에 따른 연구 (A Study on the Separation of Ethanol from Acetal According to the Change of Distillation Column Operating Pressure)

서지정보

· 발행기관 : 한국청정기술학회
· 수록지 정보 : Clean Technology / 30권 / 4호 / 289 ~ 297페이지
· 저자명 : 조정호, 조영주

초록

본 연구에서는 2,000 ppm의 아세탈이 포함된 이성분계 에탄올 혼합물로부터 아세탈 함량을 10 ppm 이하로 제거해 내기 위한 증류탑의 운전 압력 변화에 따른 증류탑의 전산 모사에 대한 분석을 수행하였다. 에탄올과 아세탈은 에탄올 농도가 높은 조성 근처에서 공비 혼합물을 형성한다. 에탄올의 끓는점은 78.29 oC이며 아세탈의 끓는점은 104.20 oC이다. 하지만 에탄올의 조성이 매우 높은 영역에서는 두 성분 사이의 공비로 인해서 상대 휘발도의 역전이 일어난다. 따라서 통상적인 증류 방법을 통하면 탑상으로 두 성분 사이의 공비조성 근처의 혼합물이 얻어지고, 탑저에서 거의 순수한 에탄올이 얻어지게 된다. 두 성분 사이의 공비조성은 압력이 낮아질수록 에탄올 조성이 낮은 쪽으로 공비가 이동하기 때문에 증류 를 통해서 분리하기가 쉬워진다. 따라서 본 연구에서는 증류탑의 운전 압력을 상압 근처와 보다 낮은 감압으로 운전하면 서 분리 효율을 검토하였다.

영어초록

In this study, a computational simulation was performed at varying operating pressures in order to achieve an acetal content of less than 10 ppm in a distillation column containing a mixture of ethanol and 2,000 ppm acetal. Ethanol and acetal form an azeotropic mixture at regions where there is a higher concentration of ethanol. The normal boiling point of ethanol is 78.29 oC, while that of acetal is 104.20 oC. However, in regions where the composition of ethanol is very high, an inversion of relative volatility occurs due to the azeotrope between the two components. Therefore, the conventional distillation process results in an azeotropic composition of the two components at the top of the column and almost pure ethanol at the bottom. The azeotropic composition between the two components makes separation through distillation easier as the pressure decreases because lower pressures cause the ethanol composition to shift towards the lower side of the mixture. Consequently, the separation efficiency was examined according to distillation column operating pressures.

참고자료

· 없음