증류 결과보고서

소개글

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목차

1. 실험목적

2. 결과 분석 (개인)

3. 토의 (개인)

4. 결론 (개인)

5. 참고 문헌 (개인)

6. 실험 Data 처리

7. Data table 원본

본문내용

1. 실험목적
- 이성분계 증류를 통해 증류 공정에 대한 이론을 이해함.
- 증류탑의 최소 이론단수와 단효율을 구함.

2. 결과 분석 (개인)
1. 굴절률과 밀도 두 가지 방법을 이용하여 에탄올과 물의 Feed line, top product, bottom product 조성을 구하고 해당 조성을 바탕으로 Mccabe thiele method를 이용해 이론단수를 구해보았음.
이 때 굴절률data를 이용한 단수 계산의 경우 교점이 존재하지 않았는데, 이 이유는 에탄올 조성의 경우 top>feed>bottom으로 도출되어야 성공적으로 실험이 되었다고 볼 수 있는데, 굴절률을 이용한 에탄올 조성의 경우 top에서 5wt%, Feed에서 12wt%, bot에서 13.47wt%로 완전히 반대되는 조성이 도출되었기 때문임. 굴절률 기준으로 Fenske equation을 통해 구한 이론단수가 음수가 나오는 것도 같은 이유임. 따라서 굴절률 조성의 경우 측정 혹은 실험이 잘못되었음.

<중 략>

1) 밀도를 이용한 몰분율 계산 결과 top plate에는 Feed 보다 높은 농도의 메탄올이 계산되었고, bottom plate에는 Feed 보다 낮은 농도의 메탄올이 계산됨.
그러나 굴절률을 이용한 몰분율 계산 결과 top plate에서는 feed 보다 낮게, bottom plate에서는 feed 보다 높게 계산됨.
2) 실제 단의 경우 7 stages + reboiler이지만, McCabe-Thiele method (밀도) 를 이용해 작도한 결과 이상단은 3 stage + reboiler로 구해졌음. 이를 이용해 단효율을 구해본 결과 42.86%의 효율을 보였음.

참고 자료

심태섭교수님 강의노트, distillation chapter3 p7,8
Warren L. Maccabe, “단위조작 7판”, McGraw-Hill, 2017, p.677-686
조영상, “증류탑의 설계기술”, Chemical Industry and Technology, Vol.3, No.3, 1985, p.305-310
Warren L Mccabe 외 2명, 『단위조작 7thedition』, 이화영 외 2인, McGrawHill(2017), p.565~573
심태섭 교수님, 강의노트(물질전달) Lecture 4 Distillation.
W.L.McCabe 외 2명, 『Unit operations of chemical engineering 5th edition』, McGrawHill (1993), p.520-560
W.L.McCabe 외 2명, 『Unit operations of chemical engineering 5th edition』, McGrawHill (1993), p.521~560
https://web1.eng.famu.fsu.edu/~schreiber/LM08_lab_library/SuperTeam_2002/13h_mccabe_thiele_analysis.pdf