액-액 추출법

목차

1. 실험목적
2. 이론
3. 실험
4. 결과 및 고찰
5. 참고문헌

본문내용

실험 목적
Acetic acid와 Kerosene을 왕복식 향류 다단 추출탑으로 성분을 추출해내는조작방법을 이해한다. 주입 유량과 회전수의 변화가 성분 추출에 어떤 영향을 주는지 알아본다.

이론
액-액추출법은 보통 비점이 접근해 있어 증류로는 분리가 불가능하거나 증류로의 분리 시 성분의 파괴가 초래(식품첨가물 등)하는 등의 경우의 적절한 용매로서 특정성분을 분리하는 조작이다. 일반적으로 다단 추출 방법을 이용하여 용매를 1단으로 보내고 원료 액을 다른 1단으로 보내어 향류 추출하는 경우가 일반적이다. 추출의 주요용도 중 하나가 다른 화학적 구조를 가지면서, 거의 같은 비등점을 갖는 석유제품들을 분리하는 것이다. 액체추출에서의 평형관계는 성분이 3개 이상 또는 그 이상 존재하고 각상에 각 성분이 존재하기 때문에 다른 분리공정보다는 더 복잡하다. 향류추출의 경우 McCave-Thiele법은 이용하기가 간편하기에 많이 사용한다.
이 방법은 추출물상과 추출잔류물상의 용질농도에 초점을 맞추어, 선도에는 추출물이 있는 희석제의 농도나 추출잔류물의 용매농도가 나타나지 않는다. 그러나 두 상의 비 조성 분들은 조작선의 위치에 영향을 주는 추출물과 추출잔류물의 총 유량을 구할 때 계산한다. 이 방법을 적용하기 위해서 다음의 순서에 따라 행한다.

평형자료를 직각좌표에 표시하며, 추출물(V상의 용질과 질량 분율) 종축에 그리고, 추출잔류물속의 용질의 질량분율은 횡축에 도시한다.

추출선도의 조작선은 다음 식에 근거한다.

Va , ya , La , xa : 경액 하단부의 양, 조성, 중액 하단부의 양, 조성
Vn , yn , Ln-1 , xn-1 : 경액 n단의 양, 조성, 중액 n단의 양, 조성
Vn+1 , yn+1 , Ln , xn : 경액 n+1단의 양, 조성, 중액 n+1단의 양, 조성
다른 경우와 마찬가지로 조작선은 점( xa , ya )과 점( xb , yb )을 지나며, 유량이 일정하면 기울기는 ( L/V )이다.

실험
장치사양
추출탑의 규격
glass column: 50 mm X 1000 mm (pyrex)
경액과 중액의 공급부: 80 mm X 200 mm

참고자료

· 이병철(2010), 화학공학실험, 홍익대학교
· Christie J, Geankoplis (1999), 화공단위조작(3rd), 도서출판 대웅
· Himmelblau, Riggs(2006), 화공양론(7th), 도서출판 한산
· Warren L. Mccabe(2005), 단위조작(7th), Mcgraw Hill korea