열역학 설계

소개

열역학 설계
기/액 평형계에서 최적 상수 결정

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본문내용

설계 과제물

1.기/액 평형상태에서 온도 압력, 각 성분의 기상조성, 액상조성이 평형특성을 결정짓는 요소들로 작용한다. 실제 계에서 평형에 적합한 계의 특성을 계산하는 것은 상평형 특성을 규명하는 중요한 단계이다. 따라서 주어진 계의 온도 압력중 하나의 변수가 주어지고 기/액 조성중 하나가 주어질 때 최적의 평형특성을 계산해 낼 수 있는 능력을 키워야한다.
여기서는 기초단계로 기상과 액상의 조성이 각각 이상기체거동과 이상용액 거동을 따르는 것으로 간주하고 평형계산을 수행하도록 한다. 이와 같은 설계의 예로  De Priester의 평형 비(equilibrium ratio) chart가 유용할 때 확장된 4성분계의 평형 특성을 계산하라.   이 문제는 계산 방법을 제한하지 않는다. 학생 각자가 최신의 계산 tool이나 software를 사용하여 계산을 수행하도록 한다.

온도 220℉ 일 때, 메탄30몰%(1), 에틸렌25몰%(2), 프로판25몰%(3), 이소펜탄20몰%(4) 로 가정한다.

(1) 이슬점에서의 P
주어진 계가 이슬점에 있으면 단지 무시할 만한 양의 액체만이 존재하며 주어진 몰분율은 yi값이 된다. 주어진 온도에서 K- 값은 P의 선택에 따라 좌우되며 시행착오법에 의해 De Prister의 평형비 Chart가 만족되는 값을 찾아야 한다.
따라서 위의 표와 같이 시행착오법에 의하여 P를 찾아주면 P=562psia에서 만족됨을 보여준다. 이 압력은 이슬점 압력이 된다.
=0.04532 =0.3 = 562 Psia
=0.07082 =0.25 = 220℉
=0.20000 =0.25
=0.68493 =0.2

참고자료

· 없음