Drying of solids

목차

1. 실험 목표
2. 이론
3. 실험 방법
4. 실험 결과
5. 고찰
6. 참고문헌

본문내용

1. 실험 목표
- 2성분계 증류탑 실험을 통하여 증류의 기본원리와 증류공정의 운전절차를 습득하며, McCabe
-Thiele법을 이용하여 이론단수 및 단효율을 실험적으로 계산한다.
- 실험결과를 토대로 이론적 결과와 비교해보고 최적 환류비를 통해 실제 조업조건을 이해한다.
2. 이론
(1) 증류 : 물질이동 조작 중 매우 중요한 단위조작으로서 2성분이상의 휘발성 성분이 함유된 혼합물을 가열하여 비점(boiling point)차이에 의하여 물질을 분리하는 조작을 말한다. 증류는 공정에 따라 연속식, 회분식, 반 연속식으로 나눌 수 있고 운전조건에 따라 상압, 감압, 작업방법에 따라 단증류, 미분증류, 평형증류, 플래쉬 증류, 수증기 증류, 공비증류, 정류로 분류된다. 정류는 공업적으로 널리 쓰이는 기본적 분리법으로 어떤 혼합물을 증류하여 그 속에 섞여있는 불순물을 없애는 것을 말한다. 환류를 통한 기체와 액체의 향류를 이용해 액체의 흐름이 아래로 내려가면서 물질 교환과 열 교환이 동시에 발생하고 액체는 고비적 성분이, 기체는 저비적 성분이 모여 있다. 이때 탑의 상부는 하부에 비해 상대적으로 온도가 낮기 때문에 탑의 상부에 고비적 성분이, 탑의 하부에는 저비적 성분이 모이게 된다.
(2) 정류탑의 구조
정류탑에서 기체와 액체의 접촉과 혼합 및 분리효과를 일으키는 장치로는 내부구조에 따라 단탑과 충전탑으로 분류한다. 단탑은 탑 안에 단을 설치한 것이다. 충전탑은 인공충전물을 채운 것으로, 이 충전물의 표면에서액과 증기의 접촉이 연속적으로 일어나도록 되어있다.
(3) 이론단수 계산
McCabe-Thiele 방법에 의해 Feed Line, Operating line을 이용하여 이론단수를 계산할 수 있다. 환류비를 무한대로 하면 단수는 최소가 되며 유출량이 0이 되어 실제로 사용되지 않으나 이 때의 단수를 최소 이론단수라고 한다. 환류비가 커지면 단수는 감소해서 공정경비가 감소하나 일정한 처리량을 위해서는 그만큼 탑지름이 커져야하기 때문에 이 두 인자로부터 최적환류비가 있어야한다.

참고 자료

www.methanol.org/Technical-Information/Resources/Technical-Information/Densities-of-Methanol-Water-Mixes.aspx