[화학공학] Cyclopentane-n-Heptane 계의 VLE에 대한 Parameter 추산

1. 서론

액체-증기 평형(VLE, Vapor-Liquid Equilibrium)은 화학공정 설계와 공정 제어에 있어서 매우 중요한 개념이다. 특히 다성분 계(system)의 성질을 이해하는 데 필수적이며, 혼합물의 조성, 온도, 압력에 따른 상변화 특성을 정확히 예측하는 것이 산업 현장에서 핵심적이다. 본 연구는 Cyclopentane과 n-Heptane 혼합물의 VLE 특성을 분석하여 그 계수(parameter)를 추정하는 데 목적이 있다. Cyclopentane은 방향족성과 유기화학에서의 활용도가 높아 연료 첨가제나 유기용매로 사용되며, n-Heptane은 내연기관 연료의 주성분으로서 중요한 역할을 한다. 이러한 혼합물은 정유, 화공, 석유화학 산업에서 자주 접목되며, VLE 데이터를 기반으로 하는 공정 최적화는 제품 품질 향상과 에너지 효율 증대에 기여한다. 하지만 이들 물질의 상평형 데이터는 제한적이며, 실험 수행이 어려운 경우가 많아 이론적 예측과 모델링이 필요하다. 최근 통계적 자료에 따르면, 전체 화학물질의 60% 이상이 상평형 데이터를 보유하지 못한 상태로 보고되어 있으며, 이를 보완하기 위한 수치적 방법과 파라미터 추산이 활발히 연구되고 있다. 특히, 단일 조성에서의 VLE 데이터는 …