공정모사를 통한 평형 증류 설계 결과보고서 (Process Simulation Flash Distillation Design)

소개

"공정모사를 통한 평형 증류 설계 (Process Simulation Flash Distillation Design)"에 대한 내용입니다.

목차

1. 실험목적

2. 실험방법

3. 실험이론
A. Rachford-rice equation 유도하기
B. Pump에서 나타내는 trouble중 하나인 Caviation의 정의와, 발생원인, 그리고 해결방법
C. LMTD에 대한 정의와 사용하는 이유 설명

4. 실험결과 및 분석
A. 실험 후 과제
B. 실험 결과 분석 및 고찰

본문내용

1.실험목적
Unisim 같은 공정모사의 과정은 실제 공장을 가동하지 않아도 어느정도 결과를 예상할 수 있도록 도와준다. 이는 공정설계에 필요한 자금이나 시간을 효율적으로 관리하기 위해 필수적인 과정이다. 이번 실험에서는 이 프로그램의 작동원리와 사용방법을 알아보자. 또한 실험에 필요한 Rachford-rice equation을 유도하고 이용하여 이론과 실제로 얻은 결과의 차이를 다뤄보자. PR과 SRK, 두 종류의 식을 사용했을 때의 결과의 공통점과 차이점도 알아보자.

2.실험방법
① 유니심 R430 프로그램을 키고 새로운 케이스 파일을 만들어준다.
② 실험을 진행하기 앞서 어떤 요소, 상태방정식을 사용해서 실험을 진행할 것인지 설정해야한다.
-View버튼을 누르고 Component와 add를 클릭해준다. 우리가 실험에서 사용할 요소들은 C3부터 C6까지 사용할 것이니 선택해주자. (앞의 요소들은 propane, normal butane, normal pentane, normal hexane이다)
-이번엔 실험에서 사용될 상태방정식을 설정하기 위해 Fluid package에 들어간 후 add를 선택하고 Peng Robinson식을 클릭하자. 이 식은 우리가 평형곡선 등 다양한 경우에 활용될 예정이다.
③ 설정을 끝내면 PFD라는 청록색 창과 옆에 도구모음이 생성된다.
④ 도구모음에서 Material stream을 PFD에 입력해주고 더블클릭 후 Feed*라고 이름을 붙이고 아까 입력한 4개의 요소들의 mole fraction을 입력해주는데 여기서 총 합이 1이 되게 한다.
⑤ 좌측에 있는 conditions버튼을 클릭 후 실험에 필요한 fraction, 압력을 설정해준다. 모든 정보가 입력되면 온도가 계산된다.
⑥ 이번엔 pump를 선택하고 청록색 창 위에 올려 놓는다. 더블클릭, 이름을 Pump로 설정, 들어오는 애를 feed*로 나가는 애들 pump out*이라고 설정한다.

참고자료

· Warren L. McCabe /Unit Operation/ Mc Graw Hill Education, p273,p380
· J.M. Smith / Introduction to Chemical Engineering Thermodynamics / Mc Graw Hill Education, p203~208