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

소개글

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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.

참고 자료

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