증류탑자동제어시스템 실험 결과보고서

소개

화학공학실험-증류탑자동제어시스템 실험 결과보고서

목차

▪실험 목적

▪실험 관련 이론
증류란 무엇인가?
세부이론
증류탑의 원리는 무엇인가?
증류탑의 용도는?
Reflux를 사용하는 이유는?
Azeotrope 란 무엇이며 이의 해결방안은 무엇인가?

▪실험장치 및 방법
▶방법

♦단수와 Reflux에 따른 조성 분석

♦실험 고찰

참고문헌 및 Web site

본문내용

▪실험 목적
자동제어장치를 갖춘 증류탑을 통하여, 실제로 어떻게 제어가 되는지 알아보고 2성분 혼합물의 분리실험을 행함으로서, 일반적인 증류이론 및 Pilot Plant를 운전, 해석에 그 목적을 둔다.

▪실험 관련 이론
증류란 무엇인가?
몇 개의 성분으로 이루어진 액체 혼합물을 분리해내는 방법은 여러 가지가 있는데 일반적으로 화학공장과 정류산업에 있어 가장 대표적이고 또 널리 사용되는 조작이 증류(distillation)이다. 증류는 혼합물에서 생성된 증기의 조성은 원액의 조성과 다르다라는 것이 그 근본 원리인데 2종이상의 휘발성분이 포함된 액체 혼합물을 가열하면 그 증기의 조성은 액체일 때 보다 휘발성이 높은 성분의 함량이 훨씬 많은데 이와 같이 휘발성의 차이를 이용하여 액체 혼합물로부터 각 성분을 분리하는 조작이다.
그러나 한 성분은 휘발성을 가지고 응축된 액체 중에는 휘발성 이외의 것은 포함되어 있지 않는 증발과는 구별된다. 즉 혼합물을 가열하면 휘발성이 낮은 것부터 기화하여 증기가 되고 이 증기를 응축시켜 액화하여 분리해내는 조작이다. 따라서 각 성분의 증기압이 증류에 있어 분리의 척도가 된다.

세부이론
[기체 - 액체 평형 증류]에 의한 물질 전달인 경우에는 기체와 액체와의 평형관계를 많이 다루게 되며 기체나 액체에서 성분의 조성과 압력과는 밀접한 관계가 있다.

가. Raoult`s law
액체 혼합물에서 한 성분이 나타내는 증기압은 그 온도에 있어서 그 성분 단독으로 존재 할 때의 증기압에 그 성분의 mole fraction을 곱한 것과 같은 결과를 얻는다. 성분 a, b로 액체 혼합물이 어떤 온도에서 기체-액체 평형 상태에 있을 때 액상에서 저 비점 성분의 Mole fraction을 X라 하면 고 비점 성분의 mole fraction은 (1-X)를 표시할 수 있다.

참고자료

· 국내교재: 화학 공학 실험 (II) 2006
· 해외교재: Ira N. Levine Physical chemistry 5th ed & Trey ball Mass transfer operation
· 웹사이트: http://lorien.ncl.ac.uk/ming/distil/distil0.htm
· http://en.wikipedia.org/
· http://www.chemeng.co.kr/