하이시스 및 매트랩을 통해 물,메탄올 증류를 분석합니다.

목차

1. Theory
1) Principle of gas chromatography
2) Material balance in distillation tower
3) McCabe Thiele Method
4) Calibration line

2. Purpose

3. Result & Analysis
1) Material Property
2) Gas Chromatography Calibration
3) Distillation Result Analysis
4) McCabe Thiele Method를 통한 분석
5) Hysys를 통한 공정 모사

4. Discussion
1) Calibration에서 상대적인 값을 사용한 이유
2) GC 분석 시 발생할 수 있는 오차
3) 단수 결정에 발생할 수 있는 오차
4) Balance equation이 성립하지 않은 이유
5) Hysys와 실제 공정의 순도가 차이나는 이유
6) Cost 관점에서 본 공정 분석

본문내용

Theory
Principle of gas chromatography
크로마토그래피의 일종으로, 이동상에 기체를 사용하여, 혼합기체 시료를 그 성분 기체의 열전도율의 차를 이용하여 검출, 정량하는 기기 분석법으로 가스 크로마토그래피라고도 한다. 고정상에 흡착성이 있는 고체의 분말 미립자를 사용하는 기체-고체 크로마토그래피와, 적당한 비활성 고체분말의 표면에 비휘발성 액체를 보유시킨 기체-액체 크로마토그래피로 나뉜다. 전자는 보통 끓는점이 400℃정도 이하인 유기화합물을 분석할 수 있고, 후자는 무기화합물의 기체 및 끓는점이 낮은 탄화수소의 분석에 적합하다. Column안에 활성탄, 실리카겔, 실리콘, 그리스를 삼투시킨 규조토 등을 충전하고, 여기에 분석하고자 하는 시료를 흡착시킨 다음 수소, 헬륨 등의 기체를 통과시키면 컬럼의 다른 끝에서 시료의 성분기체가 흡착성이 작은 성분부터 차례로 단리되어 나온다. 이때 컬럼에 들어가기 전의 캐리어 기체와 컬럼에서 나온 기체의 열전도율을 비교하여 검출한다.
즉, 캐리어기체 속에 다른 기체가 들어있을 때의 열전도율의 차를 측정하여 기화시킨다. 시료를 주입장치로 주입한 다음 나올 때까지의 시간으로 정성분석을 하고, 기록된 곡선의 면적으로부터 정량분석을 한다. 기체크로마토그래피는 분석을 신속히 할 수 있고, 시료가 소량이라도 가능하며, 또 기체분석으로는 분리하기 곤란한 혼합물의 분석에도 적용할 수 있다는 장점을 지닌다.

<중 략>

Purpose
(1) 실험을 한 후, 하이시스를 통한 시뮬레이션을 하면서 물질 수지식 만족 여부를 확인하고 물질 수지 식에 대해 이해한다.
(2) 메탄올의 2성분계 혼합물에 대하여 연속 증류를 행함으로써 증류탑의 조작법을 익히며 기-액 평형 관계를 이해하고 증류 공정에서의 환류비의 영향을 이해한다.
(3) 공정제어에서 배운 제어와 장치에 대한 지식들을 통해 직접 장치를 조작하고 운전 시 발생하는 여러 가지 문제에 대처해 본다.
(4) 하이시스를 사용한 시뮬레이션 결과와 실험 결과를 비교해 봄으로써 하이시스의 조작법을 이해한다.

참고자료

· 없음