[화공실험]연속증류실험 예비레포트

연속증류실험 Ⅰ. 서론 1.1 실험 개요 본 실험에서는 환류 상태에서 이성분계(methanol-water)의 연속 정류실험을 행하여 McCabe- Thiele법에 의한 이론단수를 구하고 실험결과와 비교한 총괄 단효율을 알아본 다. 정류란 환류(reflux)를 사용하는 다단식 중류조작이다. Ⅱ. 이론 2.1 실험이론 증류탑에 공급되는 원액의 유속을 F mol/hr, 그 조성을 라 하고, 탑상제품(overhead product)의 유속을 D mol/r, 그 조성(메탄올 몰분율)을 , reboiler에서 탑하부 생성물 로 나가는 유속을 B mol/hr, 그 조성(메탄올 몰분율)을 라 하면 정상상태의 경우 다음 과 같은 물질수지식이 성립한다. (1) (2) 탑내 임의의 n단을 떠나는 액상의 유속과 조성을 이라 하고 n단으로 들어오는 기 상의 유속과 조성을 각각 이라 하면 n단에서의 물질수지식은 다음과 같다. (3) (4) 환류량을 L이라 하면 환류비는 (5) 와 같이 정의되며, 증류탑 내의 상승 증기량이 일정하다고 가정하면 위의 물질수지식으로 부터 다음과 같은 조작선의 식이 얻어진다. (6) 전환류란 탑상제품을 빼내지 않는 상태(D=0)로서 식(5)로부터 = ∞이다. 그러면 식 (6) 의 조작선은 즉, 대각선이 된다. 증류에서의 이론 단수는 이상 용액인 경우 McCabe-Thiele법을 이용하여 도식적으로 구할 수 있다. X-Y diagram에 평형선도와 조 작선을 그리고 이 평형선도와 조작선 사이에 에서 까지 계단을 작도하여 계단수를 구하면 된다. 따라서 전환류 하에서의 이론단수는 그림 5-1과 같이 대각선과 평형선도 사이에 계단을 작도하여 구한다. 또한 총괄단효율 는 실제단수에 대한 이상단수의 비로 정의된다. (7) 이론단수 계산 그림 5-1. 전환류에서 이상단수 예) 1. 환류비 R=L/(V-L) : 21 /(42-21) = 1 (여기서 L은 환류량, V는 증류탑 최상단을…
(여기…