기/액 평형계에서 최적 평형계산모델 설계보고서

소개

1. 기/액 평형계에서 최적 평형계산모델 선정.
2. 액상용액의 비이상성 예측 모델 제시.

화학공학과 열역학 설계레포트입니다.

목차

■ 설계 주제
■ 설계 제한요소
■ 설 계

본문내용

■ 설계 주제
1. 기/액 평형계에서 최적 평형계산모델 선정.
2. 액상용액의 비이상성 예측 모델 제시.

■ 설계 제한요소
실험데이터와 이론값의 오차는 3%내에서 최적화한다. 자신이 사용한 최적 파라미터를
구하는 프로그램을 제시하고 과정을 설명 할 것. 열역학적 일관성(thermodynamic consistency) 테스트에 사용되는 데이터의 표준편차를 제시 할 것.

■ 설 계
기/액 평형상태에서 온도 압력, 각 성분의 기상조성(), 액상조성()이 평형특성을 결정짓는 요소들로 작용한다. 실제 계에서 평형에 적합한 계의 특성을 계산하는 것은 상평형 특성을 규명하는 중요한 단계이다. 따라서 주어진 계의 온도 압력중 하나의 변수가 주어지고 기/액 조성중 하나가 주어질 때 최적의 평형특성을 계산해 낼 수 있는 능력을 키워야한다. 여기서는 기초단계로 기상과 액상의 조성이 각각 이상기체거동과 이상용액 거동을 따르는 것으로 간주하고 평형계산을 수행하도록 한다. 이와 같은 설계의 예로 De Priester의 평형 비(equilibrium ratio) chart가 유용할 때 확장된 4성분계의 평형 특성을 계산하라.
이 문제는 계산 방법을 제한하지 않는다. 학생 각자가 최신의 계산 tool이나 software를 사용하여 계산을 수행하도록 한다. 실험적으로 측정된 기/액 평형데이터가 제시된다. 실험계는 온도 308.15 K에서 t-부틸에테르(1)/디클로로 메탄(2)에 대하여 제시되었다. (데이터출처 교과서 문제 12.6번 참고) 이 계에 대하여 3개 파라미터 Margules 모델을 적용하기로 한다.

1. 윗식으로 주어지는 잉여G에 의한 활동도 계수 모델을 제시하라.
위의 식을 풀어보면

n을 로 바꾸고 n1에 대한 미분을 하면

풀어 쓰면

ni를 xi로 바꾸면

참고자료

· 없음