증류탑 실험

소개

화학공학 실험 중 증류탑 실험 post 레포트입니다.
실험 후 참고하시어 보고서 작성하십시오.

목차

1. 실험제목
2. 실험목적
3. 실험내용
4. 이론
5. 결과 및 고찰
6. 결론
7. 참고문헌

본문내용

1. 실험 제목
증 류 탑

2. 실험 목적
증류탑 실험을 통하여 증류의 기본원리를 습득하며, McCabe-Thiele법을 이용하여 이론단수 및 단효율을 계산하여 보고, 최적 환류비를 통해 실제 조업조건을 이해한다.

<중 략>

4. 이론
4.1. 증류의 원리
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 다르다는 것이 그 근본 원리인데 2종이상의 휘발성분이 포함된 액체 혼합물을 가열하면 그 증기의 조성은 액체 일 때 보다 휘발성이 높은 성분의 함량이 훨씬 많은 데 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.

4.2 Raoult의 법칙(Equilibrium line작도시 적용)
2개 또는 그 이상의 증기혼합평형을 이룬 이상용액은 대해 증류탑내의 단수 계산을 하는 절차를 요약하면 다음과 같다. 우선 Raoult의 법칙에 의해 각 성분의 증기압 데이터로부터 x-y평형곡선을 구하고 단 공정에 대한 물질수지로부터 조작선을 구한 다음 평형곡선과 조작선 사이의 작도에 의해 분리공정에 요구되는 이론 단수를 구한다.

만약 2개 또는 그 이상의 액체가 증기혼합평형을 이룬 이상용액으로 되어 있다면 증기 중의 성분 A에 대한 분압 는 액체 중의 몰분율 에 비로 표시할수 있다. 즉 Raoult의 법칙에 의하면,

여기서 는 순수 성분 A의 분압이다. 액상 중의 저비점성분 분율을 라 하면 고비점성분 B의 몰분율은 가 된다. 여기서 이 액체와 평형상태에 있는 증기 중의 B성분의 분압을 라 하면

이 된다. 또 낮은 압력 하에서는 Dalton의 법칙이 증기상에 적용되는데 전압을 P, 저비점성분의 몰분율을 라 했을때 고비점성분의 몰분율은 가 되므로 Raoult의 법칙과 Dalton의 법칙의 관계로부터

참고자료

· - "단위조작 입문" / 박창호 회 4인 공저 / 지인당 / 2001 / p.195~211
· - "물질전달 및 분리공정" / 박창호, 김우식, 정인식 공저 / 1999 / 지인당 / p.55~92
· - 분리공정 원리 / D. Seader, Ernest J. Henley공저 / 교보문고 / 2000 / p.403~441
· - 화학공정 계산 / 김광주 외 4인 공역 / 맥그로우힐 / 2007 / p.413~416