[열역학] VLE실험 이성분계 분리
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- 목차
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목차
1. Necessity & motivation
2. Objective
3. Properties
3.1 Heptane ()
3.2 Octane ()
4. Theory
4.1 Excess Gibbs energy models
4.1.1 Margules Equations
4.1.2 Van Laar Equations
4.1.3 Wilson equation
4.1.4 NRTL equation
4.1.5 UNIFAC equation
4.2 Excess property
4.3 Thermodynamic consistency
5. Data
5.1 VLE data
5.2 Properties
6. Procedures & Results
6.1 Margules
6.2 Van Laar
6.3 Wilson
6.4 NRTL
6.5 UNIFAC
6.6 Consistency test
6. 7
7. Separation Process
7.1 Reason
7.2 Method
7.2.1 Physical Method - Distillation
7.2.2 Chemical Method - Cracking, Reforming
7.2.3 Separation Process using Catalyst
7.2.4 Membrane Separation
8. Budget & Alternative process
9. Discussion
10. Reference
- 본문내용
-
7.2 Method
7.2.1 Physical Method - Distillation
7.2.1-1. Distillation
증류에 의하여 원유를 구성하고 있는 탄화수소를 그 비등점에 따라 분류하는 공정으로,
보통 우리가 알고 있는 정유공장에서 수행하는 기본적인 공정으로 원유를 처리할 수 있는
모든 공장에서 수행할 수 있는 공정이라고 생각하면 된다. 증류 공정은 물질 수지 및 에너지 수지를 만족하는 대표적인 분리공정으로 알려져 있다. 휘발하기 쉬운 성분으로 되어있는 액체혼합물을 가열할 때 발생한 증기의 조성은 원액의 조성과 다르게 된다. 이러한 성질을 이용하여 혼합물을 가열, 기화시켜 증기로 만든 다음 그것을 응축시켜 각 성분 또는 몇몇 유분으로 분리하는 조작을 증류라 한다.
원액 중에 두 성분 이상의 휘발분이 함유되어 있을 때 이것을 서로 분리시키는 조작을 특히 분류(Fractional distillation, Fractionation)라 한다. 원유를 상압 증류탑에서 가열하여 휘발성이 높은 것부터 기화하 여 증기가 되고 이 증기를 모아서 응축하면 액화되어 원유와 분리된다. 일반적으로 증기압이 높은 성분(비점이 낮은 성분)이 휘발하기 쉽고, 따라서 증류에는 각 성분의 증기압이 분리의 난이척도가 된다. 증류는 확산조작으로 즉 상호 확산의 대표적인 것으로 볼 수 있다. 확산조작에는 어떤 물질이 이동하면 조성이 변하게 되는데 화학공학에서 이 현상을 물질전달 (Mass transfer) 이라 한다.
분리하고자 하는 물질이 공비조성을 보일 경우에는 압력을 가하거나 감소하여 비점의 변화를 주거나 제3성분을 첨가하여 증류하면 목적을 달성할 수 있다.
- 참고문헌
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10. Reference
- Vapor-liquid equillibrium data collection, J.Gmehling , Dechema chem. data collection
- Introduction to Chemical Engineering Thermodynamics, J.M Smith, Mcgraw Hill
- 공학도를 위한 Matlab 기초와 응용. , Hahn.Valentine, 아진출판
- 분리막을 이용한 유기물 분리, 이규호·김상균·제갈종건, Polymerscience and technology
- 제올라이트에 의한 탄화수소의 흡착분리, Chemical industry and technology, 한양대학교 석사논문
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