분별증류 실험 보고서 (화학공학실험)

소개글

화학공학실험 A+ 받은 실험 보고서입니다.

목차

1. 개요
1) 실험 목표
2) 실험 원리
(1) 용어 정의
(2) 이론
(3) 기기 원리

2. 시약 및 실험 기구
1) 물질
(1) 실험에 사용되는 시약의 물리, 화학적 성질 및 MSDS
2) 실험 기구
(1) 실험에 사용되는 초자의 종류
(2) 기타 실험 기구의 종류
3) 실험 기기
(1) 기기명
(2) 사용 목적
(3) 사용 방법

3. 실험 방법

4. Note (특이사항, 실험 중 유의사항) : boiler 온도, Feed Tank 조성

5. 결과 및 논의
1) 실험 결과
2) 결과 해석 및 논의

6. 결론

7. 참고 자료

본문내용

1) 실험 목표:
① 증류 실험을 통해 단증류와 분별증류의 기본 원리를 이해하고 차이를 알아본다.
② 증류 효율을 결정하는 기본 인자와 원리를 도출한다.
③ McCabe-Thiele Method 해석법을 활용하여 이론 단수를 구하고 총괄 효율을 계산한다.
2) 실험 원리:
(1) 용어 정의:
▸ 증류: 혼합 액체를 증기로 전환(기화)시킨 뒤 다시 액체로 응축시켜 분리하고자 하는 물질의 순도를 높이는 과정.
▸ 단증류(simple distillation): 증류탑에서 액상과 평형을 이루고 있는 증기를 액화하여 하강시키는 일 없이(정류하지 않고) 그대로 응축기로 이동시켜 응축시키는 증류.
▸ 정류(rectification): 증기를 응축기에서 응축시킨 후 그 응축액의 상당량을 증류탑으로 되돌아가게(환류) 하여 이 액이 상승하는 증류탑 내의 증기와 접촉하게 해 정밀하게 분리하는 조작 방법.
▸ 분별증류(fractional distillation): 혼합물을 이루는 성분들간의 끓는점 차이를 이용하여 분리해내는 조작방법
▸ 연속증류: 탑 중간부에 원료를 연속적으로 공급하면서 탑 밑에는 끓는점이 높은 쪽 성분이 많은 관출액을, 탑 정상에서는 끓는점이 낮은 쪽 성분이 많은 유출물을 추출하는 조작 방법.
▸ 다단 플래시 증발법(multistage-flash evaporation): 정교한 차원의 단증류로, 가열기에서 가열된 용액을 압력이 낮은 증발기 내로 이동시켜 순간적으로 증발(플래시 증발)시키는 조작을 되풀이하되, 이렇게 생긴 증기를 용액의 예열에 이용하는 조작을 반복하는 방법.
▸ 플래시 증발: 고온, 고압의 액체를 저압의 환경에 두면 해당 압력의 포화 온도까지 액체의 온도가 하강하여 순간적으로 증기가 발생하는 현상.

참고 자료

Lee, J., Hauan, S., Lien, K., & Westerberg, A., A Graphical Method for Designing Reactive Distillation Columns II. The McCabe-Thiele Method, 2000, Proceedings: Mathematical, Physical and Engineering Sciences, 456(2000), pp 1965-1978
McCabe, W. L., Smith, J. C., & Harriott, P., (1993) Unit operations of chemical engineering, 5th Edition, New York ; London: McGraw-Hill, pp 521
Sonntag, R. E., Borgnakke, C., Van, W. G. J., & Van, W. G. J., (1998) Fundamentals of thermodynamics, 7th Edition, New York: Wiley, pp 526
Ludwig, K, Fractional distillation, 1952, U.S. Patent Washington, DC: U.S. Patent and Trademark Office, No. 2,619,814
McCabe, W. L., Smith, J. C., & Harriott, P., (1993) Unit operations of chemical engineering, 5th Edition, New York ; London: McGraw-Hill, pp 538-540
Xu, Zhanping, and Nicholas F. Urbanski, Increased efficiency fractional distillation tray and process, 2003, U.S. Patent Washington, DC: U.S. Patent and Trademark Office, No. 6,568,663