물질전달 3성분 혼합물 분리 공정 설계

소개글

3성분계의 단일상 혼합물(액상)을 분리하는 공정은 선택하는 물질과 공정 방법에 따라서 수없이 많은 방법이 존재한다. 그 중 분별 증류를 통하여 3성분의 끓는점 차이를 이용한 분리 방법을 채택하였다.

목차

1.서론
2.이론
2.1 설계이론
2.2 설계가정
2.3 설계데이터
3.본론 : 설계
3.1 3성분계 분리공정
3.2 2성분계 분리공정
4. 분리공정의 설계방법과 분리장치
5. 분리공정에 대한 해석 및 결과 고찰
6. 결 론
7. 참고문헌

본문내용

2. 이 론
2. 1 설계이론
단일 성분에서는 압력이 일정할 때 끊는점이 정해져 있다. 그러나 혼합물에서는
조성에 따른 증기압 및 끊는점에 변화가 따르고 이에 대한 계산이 필요하다. 이
때 필요한 계산에서 조성에 따른 P/T 그래프 선도가 필요하겠지만 3성분계 혼
합물이므로 책의 내용에 대한 이론을 쓰겠다.
22.1 다성분 증류의 상평형(단위조작 7판 - mcgraw-hill korea)
혼합물에 대한 기-액 평형은 분포계수, 즉 K 인자로 설명된다. 각 성분의 K는
평형상태에서 기상과 액상의 몰분율 비를 뜻한다. 즉,
Raoult의 법칙과 Dalton의 법칙을 적용할 수 있으며, 값들은 증기압과 계의 전압으로부터 계산될 수 있다.
Raoult의 법칙은 석유의 낮은 기포점 유분에 있는 파라핀이나 코우크스 생산 중에 회수된 방향족과 같이 유사한 화합물로 구성된 혼합물들에 대해서 훌륭한 어림셈법이다. 그렇지만 고압에서 K인자는 압축성 효과 때문에 정확히 전압에 반비례하지는 않는다.
K인자는 증기압 변화 때문에 온도 의존성이 강하지만, 두 성분에 대한 K의 상대적 값은 온도에 따라 조금만 다를 뿐이다. K인자의 비는 그 성분들의 상대휘발도와 똑같다. 즉,
Raoult의 법칙을 적용하면,
이 된다. 나중에 알게 되겠지만 탑위 제품, 즉 증류물 제품속에 있는 핵심성분의 상대휘발도와 탑밑 제품속에 있는 핵심성분의 상대휘발도의 평균값은 다성분계
증류의 최소 단 수를 산출하는데 이용된다.
기포점과 이슬점의 계산
훌래쉬 증류 계산과 다성분 증류의 각 단에 대해서는 기포점이나 이슬점의 게산을 필요로 한다. 기포점에 대한 기본식은 아래와 같다.
그리고 이슬점에 대한 식은,
과 같다. 여기서, 는 성분의 수이다.

참고 자료

단위조작 7판 - McGraw-Hill Korea
Perrys Hand book table 2. 8
http://webbook.nist.gov
http://www.cheric.org