VLE설계

목차

1. 시약 조사
2. T-xy 선도 작성(Ethanol, Water 용액)
3. Distillation Column
4. Distillation Column Simulation(1st)
6. LLE 삼각도표 작성
7. Liquid-Liquid Extractor
8. Liquid-Liquid Extractor simulation(2nd)
9. Distillation Column Simulation(3rd)
10. Final Product
11. Discussion
12. Reference

본문내용

(2) Fluid package 설정
∎ 공정의 설계에 있어 적절한 열역학식의 선정과 정확한 자료는 공정설계 및 공정모사에 있어 매우 중요하다. 에탄올과 물의 이성분계 혼합물은 액상에서 비이상성이 매우 크다. 따라서 일반적인 상태방정식 모델식보다는 이를 변형하여 순수성분의 증기압 추산을 정확하게 하기 위한 새로운 alpha function이나 혼합물의 기-액 상평형 추산을 좀 더 정확하게 하기 위한 새로운 혼합규칙을 적용함으로써 모델식의 신뢰성을 높일 수 있다. 또는 공비점이나 액-액 상분리 현상을 추산할 수 있는 NRTL 혹은 UNIUQAC 액체 활동도계수 모델식을 적용함으로써 모델식의 신뢰성을 높일 수 있다. 액체의 활동도 계수식은 혼합물의 온도와 압력에 해당하는 순수 성분의 액상의 상태를 참조하여 계산되며, 이의 계산결과는 휘발성이 크게 다르지 않은 계에서 상태방정식보다 정확성을 보인다. 에탄올/물/용매 또는 에탄올/물/공비점 분리제의 삼성분계는 액상에서의 열역학적인 비이상성이 매우 크기 때문에 액-액 상분리가 일어나는 계이다. 그리고 이성분계 상호작용 매개변수가 공정모사기 자체에 내장되어 있으므로 Extended NRTL 식을 선정하였다. 중요한 성분들에 대한 interaction parameter를 거의 제공이 되기 때문에 모델에 대한 신뢰성을 갖을 수 있다. 여기에서 UNIFAC 구조로부터 성분 간의 interaction parameter를 예측하여 사용할 수 있으나 표기되지 않은 불순물은 양이 매우 작고 오히려 이를 사용하면 실제와 다른 상평형 계산이 이뤄졌다. 따라서 본 연구에서는 공정모사기에서 제공되지 않는 성분들간의 interaction parameter는 무시함으로써 보다 실공정에 맞는 공정모사를 이룰 수가 있었다.

참고자료

· Warren L. McCabe ; Julian C. Smith ; Peter Harriott , "단위조작", 이화영, 전해수, 조영일 공역, 서울 : 한국맥그로힐, 2001
· 조정호, 노상균, 고승태, 한원희, 전종기, Aspen plus를 이용한 화학공정의 모사, 2nd , 멀티정보사, 서울(2001).
· Christie J. Geankoplis 저, "화공단위조작", 서명교 외 공역, 서울 : 대웅, 1997
· http://people.clarkson.edu/~wilcox/Design/distn.htm
· http://lorien.ncl.ac.uk/ming/distil/distil0.htm