시험에서의 정류 계산에서 거품점 회수의 의미
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이 게시글은 마지막으로 jacques0920님이 2016-3-9 15:00에 수정했습니다. 여러분, 안녕하세요! 증류 계산에서 때때로 거품점 회수에 대한 요구사항이 주어지는데, 이것은 문제를 푸는 데 어떤 필요한 영향을 미칩니까? 감사합니다.
보이는 바로는, 증기-액체 균형점에서의 역류가 화학공학 원리에서의 등모르필 흐름 가정의 기초인 것 같습니다. 증기-액체 균형점에서의 역류가 없다면, 탑 내부의 액상 유량이 역류 유량과 같다고 볼 수 없을 것 같습니다. 그렇지 않나요?
포인트의 정의는 기포와 액상이 평형을 이루는 것, 즉 전액상 회류입니다! 이슬점은 액적과 기상이 평형을 이루는 지점입니다.
공장의 경우, 이는 특정 장비가 서로 다른 공급업체에 해당한다는 것을 의미합니다.예를 들어, 여러분의 증류 시스템의 설계 조건이 거품점 공급 방식이라면, 상온 상압(1atm, 25°C)인 물질의 경우, 원하는 거품점 온도와 압력에 도달하도록 가열(냉각)하거나 압력을 높이거나 낮추기 위한 추가적인 장비는 증류 시스템 제조업체가 고려하지 않습니다.반대로, 증류 시스템을 설계하는 측에서는 이를 고려해야 하며, 압력 조절 및 온도 조절 장치에 대해서도 계산과 설계가 필요하고, 설계 비용이 청구됩니다.만약 단순히 학생의 과제 설계에 불과하다면, 온도 조절이나 압력 조절을 위한 장비 선정 및 파라미터 계산이 필요한지 여부를 고려해야 한다는 뜻입니다. 한마디로, 설계해야 할 내용이 적으므로 드는 설계 비용도 그에 따라 줄어듭니다.그래서 많은 제조업체들은 비용을 절감하기 위해, 설계 계산이 필요 없다고 생각되는 세부 사항들에 대해서는 그냥 직관적으로 결정하여 설계 비용을 줄이려 합니다
만약 재순환을 하지 않는다면, 혼합물의 몰 흐름에 대한 가정도 성립하지 않게 되는 걸까요?
항모르 흐름 가정이 근사적으로 성립하는 조건: 1. 각 성분의 모르 기화 엔탈피가 같음； 2. 기체와 액체가 접촉할 때 온도 차이로 인해 교환되는 유형열은 무시할 수 있다； 3. 단열성이 우수하여, 탑의 열 손실은 무시할 수 있습니다. 조건 2는 포인트 리플러스를 대상으로 하며, 액체가 포화 상태에서 리플러스되도록 요구합니다. 이러한 상태에서 1몰의 증기가 응축될 때 약 1몰의 액체가 기화될 수 있습니다.이때에야 기액상류가 등몰률 흐름 가정을 만족한다.
이 게시물은 마지막으로 Higee가 2017-6-5 16:16에 수정했습니다. 사실, 용액을 끓이는 과정과 정모르률 흐름의 가정 사이에는 반드시 관련성이 있는 것은 아닙니다.항모르플럭스 가정이 성립하기 위한 전제 조건은 가벼운 성분과 무거운 성분의 모르 분화 잠열이 거의 같다는 것이며, 이는 기화점에서의 역류 여부와는 관련이 없습니다. 이 점은 화학공학 원리서를 펼쳐보면 쉽게 알 수 있습니다. 그렇다면, 거품이 생기는 재순환과 거품이 생기지 않는 재순환, 즉 과냉각 재순환의 차이점은 무엇일까요?주로 탑 외부의 재순환 액체의 양과 탑 내부의 정류 단계에서 하강하는 액체의 양이 같은지 여부, 즉 내외부 액체 양의 차이가 탑 내부와 외부의 재순환 비율에 해당하며, 탑 내부의 분리에 실제로 결정적인 영향을 미치는 것은 내부 재순환 비율입니다.비거품점 회류 시, 계산에 사용되는 회류비는 탑 외부의 회류 액체량/탑 꼭대기에서 상승하는 증기량과 같지 않습니다.
@ifgotmoney, 당신의 이해 방식은 좀 잘못된 것 같아요. 거품이 있는 회류의 경우, 정제 구역의 첫 번째 판에서 내려오는 액체의 양 L1은 탑 외부로 유입되는 회류량 L과 같습니다. 하지만 거품이 없는 회류의 경우에는, 정제 구역의 첫 번째 판에서 내려오는 액체의 양 L1은 탑 외부로 유입되는 회류량 L과 같지 않습니다. ‘등모르률 흐름’이란 정제 구역의 각 판에서 내려오는 액체의 양이 모두 같다는 뜻이에요. 즉, L1=L2=...인 것이죠. 이는 L1의 값이 L과 같은지와는 관련이 없습니다
완전형의 항모르 흐름 가정은 다음과 같다: 1. 항모르 증발: 정류단 또는 흡류단 내에서, 각 층의 탑판을 올라가는 증기의 모르 흐름량은 모두 동일하다； V1=V2=V3=...=V=일정한 값 2. 등몰률 유출: 정류단 또는 흡수단 내에서, 각 층의 탑판에서 유출되는 액체의 몰 유량은 모두 동일함； L1=L2=L3=...=L=상수. 등몰량 유출과 등몰량 기화를 통칭하여 등몰량 유동 가정이라 함.(주의, L=L1인 경우) 핵심은 이것입니다: 등몰유량 가정의 궁극적인 요체는 “기체와 액체가 접촉할 때, 1몰의 증기가 응축되면서 방출하는 열이 정확히 1몰의 액체를 기화시키는 데 충분하다고 가정하는 것”입니다.이러한 기액 흐름만이 등몰률 흐름 가정에 부합한다.각 이론적인 플레이트에서 나오는 기체와 액체의 혼합물은 포화 상태에 있기 때문에, 탑 꼭대기의 응축기에서 발생하는 재순환 유체가 포화 상태가 아니라면, “두 상이 접촉할 때 1몰의 증기가 응축되면서 방출되는 열량이 정확히 1몰의 액체를 기화시키는 데 필요한 양”이라는 조건을 충족시킬 수 없습니다.따라서 등몰률 유동 가정에 부합하지 않는다.
@ifgotmoney 당신이 말한 빨간색 부분은 맞습니다. 하지만, 그것이 항모르률 유동인지 아닌지는 탑의 작동이 안정된 상태가 되어야만 확인할 수 있습니다. 증류탑이 안정적으로 운전된 후, 냉각 회수와 거품점 회수 사이의 열 차이는 결국 탑 바닥의 재비등기관에 의해 공급됩니다. 물론 이 열은 각 층의 증기를 통해 전달되며, 등몰률 가정에는 영향을 주지 않습니다. 한 걸음 더 물어보자면, 비증발점 회류가 아닌, 즉 냉각 회류 증류 공정은 어떻게 계산하나요?외부 회류비 대신 내부 회류비를 사용하여 작동선 방정식을 쓴 뒤, 단계별 방법이나 그래픽 방법을 이용해 해를 구하면 됩니다. 이렇게 풀이하는 전제는 당연히 등몰률 유동이며, 만약 비등몰률 유동이라면 작동선은 직선이 아닙니다.