다단식연속증류 예비레포트

목차

1. 실험목적
2. 실험이론
3. 실험기구 및 장치
4. 실험방법

참고문헌

본문내용

실험목적
연속 증류의 기본 원리를 습득한다.
McCabe-Thiele법을 이용한 이론 단수 및 단 효율을 계산해본다.
최적 환류비를 통한 실제 조업 조건을 이해한다.

실험이론
평형 증류(훌래쉬 증류)
훌래쉬 증류란, 발생된 증기가 나머지 액체와 평형을 이루는 방법으로 액체의 일정비율을 기화시키고, 증기를 액체로부터 분리한 다음, 증기를 응축시키는 과정으로 이루어져 있다. 아래 그림은 훌래쉬 증류 장치의 주요 골격을 보여준다.

공급 원료는 펌프 a 로부터 가열기 b를 거친 다음 c에 의해 압력이 감소된다. 접촉을 잘 이루고 있는 증기와 액체 혼합물은 증기분리기 d로 들어가며, 여기서 증기와 액체 부분으로 갈라지도록 충분한 시간 동안 머물게 한다. 분리되기 전에 액체와 증기가 충분한 접촉을 했기 때문에, 분리된 흐름들은 평형에 있게 된다. 증기는 e를 통해 나가고, 액체는 g로 나간다.

환류가 있는 연속 증류
훌래쉬 증류는 대부분 넓은 온도 범위에서 끓는 성분들을 분리하는 데 이용된다. 이 증류는 휘발도가 비슷한 성분들을 분리하려고 하면 환류가 있는 증류를 필요로 하기 때문에 효과적이지 못하다. 대규모 생산에는 연속증류가 회분증류보다 더 보편적이다.

정류장치의 주요 구성요소로서는
I. 가열부 - 증기를 발생시키기 위한 비기(still)또는 재비기(reboiler)
II. 정류탑 – 증기가 유하하는 응축액과 향류접촉을 하게 되어있는 정류탑
III. 응축기 – 칼럼의 최상단을 나온 증기를 모두 응축시키고 그 중 일부분을 환류(reflux)로서 탑으로 되돌아가게 하여 상승해오는 증기에 마주치게 칼럼을 흘러내리게 하고, 나머지의 응축액을 제품으로써 내놓는 응축기

액의 흐름이 칼럼 아래로 내려옴에 따라 고비점성분이 점차로 농축해지고, 증기의 흐름이 위로 올라감에 따라서 저비점 성분이 점차로 농축해진다. 그러므로 칼럼은 이 두 흐름을 긴밀히 접촉케 하여 증기의 흐름은 액체로부터 저비점 성분을 증발케 하고 액의 흐름은 증기로부터 고비점 성분을 응축하게 하는 장치가 된다.

참고자료

· Warren L. Mccabe 외 2인, “단위조작”, McGraw-Hill, 2005.
· J.M.Smith, “화학공학열역학”, 한티미디어, 2005.
· 임 굉, 임재석, "화학공학의 단위조작", 내하출판사, 2010.