VLE.LLE report

목차

1. Data & Results
2. Discussion

본문내용

● VLE/LLE 데이터가 어떻게 사용되는지
우리가 이번 실험을 통해 얻은 VLE/LLE 데이터는 화학 분리공정인 증류법(Distillation)과 추출법(Extraction)에서 유용하게 사용될 수 있다. VLE 데이터의 경우 증류법에서, LLE 데이터의 경우 추출법에서 사용된다.

증류법은 기-액 평형상태의 두 물질을 분리해내는 공법이다. 증류는 액체 혼합물을 증발시켜 한 가지 이상의 성분으로 되어 있는 혼합 기상을 발생시키고, 이들 성분 중의 한 가지 또는 그 이상의 물질을 높은 순도로 분리하는 것을 말한다. 증기를 응축시켜 기-액의 두 가지 상이 존재하게 되면 액체부분을 버린 후 남은 증기를 다시 응축시켜 같은 과정을 반복하면 비점이 높은 증기 물질의 순도를 높이게 된다. 이러한 증류법을 이용하여 동일한 끓는점을 갖는 물질을 다량으로 얻을 수 있다. 혼합물의 분리법은 특별한 경우를 제외하면 증류가 경제적으로 유리한 경우가 많으므로 화학공업에 가장 널리 이용되고 있는 단위조작 중의 하나다. 석유화학공업에서, 원유를 증류탑에서의 가열을 통해 휘발도 차이에 따라 여러 물질로 분리하는 것이 증류법의 대표적 예이다.

<중 략>

2. Discussion
이번 실험은 MeOH + Water 혼합물을 Vapor-Liquid Equilibrium 장비를 사용하여 평형상태를 만들고, 이때의 기체상과 액체상을 각각 취하여 비중을 측정한다. 비중에 따른 MeOH의 mole fraction을 검량선을 이용하여 계산함으로써 T-x-y 선도를 그리는 실험이다. 계산에 사용한 검량선은 비중병을 이용하여 순수한 물일 때와 MeOH의 mole fraction에 따른 비중을 측정했다. 순수한 물일 때 비중을 1로 고정한 후 각각의 비중에 대한 mole fraction의 추세선을 구하여 검량선을 작성하였다. 검량선과 VLE 장치에서 획득한 비중 정보를 이용해 각각의 온도마다 MeOH의 mole fraction을 구했다. 여기서 구한 mole fraction과 온도로 그래프를 그린 것이 T-xy선도이다. 구한 T-xy선도를 주어진 문헌값과 가장 유사한 형태로 fitting한 그래프까지 표현하였다.

참고자료

· Elementary principle of chemical process, Richard M feddler, 2005, Wiley 274~275p
· Introduction to Chemical Engineering Thermodynamics, J M Smith, 2004, Mcgraw-hill
· 물질전달 및 분리공정, 박찬호, 1999, 지인당
· https://en.wikipedia.org/wiki/Methyl_isobutyl_ketone
· https://en.wikipedia.org/wiki/Acetone