화학공학 일지/화학공학 스터디 4

증류탑 완벽히 이해하기

증류란 서로간의 휘발성 차이(상대 휘발도 - relative volatility)를 이용해 혼합물을 분리하는 것을 의미한다. 물과 유기용매가 섞여있을 때, 가열하여 물은 끓지 않으면서 유기용매는 끓는 온도를 설정한 후 기체만을 포집하면 그 기체에는 유기용매가 많이 섞여있을 것이다. (끓는 점이 아니라도 물 역시 증발한다는 점에 유의) 1.기액평형도 증류의 이론적 기초가 되는 것은 기액평형이다. 이번 스터디에서는 벤젠과 톨루엔의 혼합물을 통해 증류에 대해 알아본다. 대기압이 1기압일 때, 벤젠의 끓는점은 80.1C, 톨루엔의 끓는 점은 110.6C이다. 여기서 알 수 있는 것은, 벤젠의 경우 기체가 되기 쉽고 톨루엔은 상대적으로 액체가 되기 쉽다는 것이다. 잠시 관점을 전환하여 온도가 아닌 압력의 관점에서..

흡수에 의한 분리

공기에 오염물이 섞여있을 때, 이를 액체에 통과시켜 오염물을 제거하는 것이 흡착 분리이다. 이번 챕터에서는 공기에 벤젠(오염물)이 섞여 있을 때, 이를 오일에 통과시켜 분리하는 예제를 통해 흡수에 의한 분리를 알아본다. ex) 100kg/min 의 공기에 1kg/min의 벤젠이 섞인 물질이 오일층을 통과한다. 이때 오일 중 벤젠의 평형 농도는 1kg 벤젠/100kg 오일이다. 그림은 다음과 같다. 먼저 다음과 같은 그림을 그린다. y축은 공기중 벤젠의 비율, x축은 오일 중 벤젠의 비율이다. 맨 처음 조건에서는 공기중에 벤젠이 존재하고 오일에는 벤젠이 없을 것이다. 이때, 질량보존 법칙에 의해 다음 식이 성립한다. 맨 마지막 식이 의미하는 것은 평형선에서 점과 시작점에서 점 사이의 기울기는 오일과 공기의..

열 통합 가스화를 위한 활엽수 바이오매스의 합성가스 특성 시뮬레이션 모델

이번 스터디를 통해 유니심 프로젝트에 대해 알아보는 시간을 가져보자. 열 통합 가스화를 위한 활엽수 바이오매스의 합성가스 특성 시뮬레이션 모델 1. 배경지식 -가스화는 바이오매스로부터 열 및 전력을 생산하는 기술이다. 바이오 매스를 건조 후 고온에서 열분해하면 가스가 생성되는데, 이것이 연료가스이며 이를 보일러, 엔진, 연소 터빈 등의 장비에 사용하여 열 및 전력을 생산할 수 있다. -바이오 매스는 생물자원을 의미하며 다음 종류가 주로 바이오 매스로 사용된다. 이들을 펠릿, 칩 등으로 압축시켜 사용하게 된다. 에너지 작물 Energy crops 임목 옥수수 밀 동물성 동물의 지방과 기름: 고래기름 동물의 배설물 에너지 재활용 가능한 유기 폐기물 organic waste 농업 잔류물 agricultural..