다단식 연속증류 실험

소개

다단식 연속증류 실험장치를 이용하여 정류의 기본원리를 습득하고 일정 조건하에서 어느 정도의 순도를 갖는 제품을 얻을 수 있는지 알아본다. 이 때 McCabe-Thiele법을 이용하여 이론단수 및 단효율을 계산한다.

목차

1. 설계목표
요약 (Abstract)
2. 이론(설정법)
2-(1) 평형단의 물질수지
2-(2) 증류탑의 가열과 냉각
2-(3) 환류비와 단수
2-(4) McCabe-Thiele법에 의한 이론단수 작도법
3. 실험방법(합성)
4. 예상 결과
5. 예상 결론
6. 설계실험방법
6-1. 공급액의 유량 변화에 따른 실험
6-2. 환류비(RD) 변화에 따른 실험
6-3. 실험 후 정리
7. 결과분석 및 토론(분석)
7-1. 검량선 그래프 (50ml 피크노미터 사용)
7-2. 공급액의 유량 변화에 따른 실험Data
7-3. 환류비(RD) 변화에 따른 실험Data
8. 결론(제작)
<참고문헌>

본문내용

1. 설계목표

다단식 연속증류 실험장치를 이용하여 정류의 기본원리를 습득하고 일정 조건하에서 어느 정도의 순도를 갖는 제품을 얻을 수 있는지 알아본다. 이 때 McCabe-Thiele법을 이용하여 이론단수 및 단효율을 계산한다.
요약 (Abstract)
The purpose of this experiment was to collect operating data for a continuous distillation column separating MeOH and water, and to suggest improvements to the column.


2. 이론(설정법)

2-(1) 평형단의 물질수지
2성분의 액체 혼합물을 연속적으로 증류탑에 도입하고 가열하면 비점이 낮은 성분은 기화한다. 이와 같이 휘발성의 차이를 이용하여 액체 혼합물로부터 각 성분으로 분리하는 조작을 증류라 하며, 탑 상부의 응축기에서 응축한 액의 일부를 다시 탑에 환류하여 기액의 접촉을 원활히 함으로써 제품의 순도를 높일 수 있다. 이와 같이 환류를 사용하여 증류하는 경우를 정류라 한다.

2-(3) 환류비와 단수
정류부 조작선의 기울기는 환류가 증가함에 따라 증가한다. 전환류이면 기울기는 1이 되고 이때 두 조작선은 대각선과 같은 선이 된다. 여기에 작도하면 단수는 최소가 되고 탑상 생성물은 0이며 탑저생성물은 피드와 같아진다.
2성분계의 정류에서 최소 환류비는 정류부의 조작선과 피드라인이 평형 곡선에서 만나는 점에 해당되다. 이 경우 단수는 최대가 된다. 원액을 비점으로 공급할 경우

참고자료

· ⓛ 고완석 ․ 심현호, 단위조작실험, 학연사, 2003
· ② Warren L. McCabe ․ Julian C. Smith ․ Peter Harriott, Unit Operations of Chemical Engineering 7th edition, 2005
· ③ (주) 삼진유니캠 다단식 연속증류 실험장치 SCP-135C 사용설명서