화학 반응 평형
1) Aspen Plus를 이용한 화학반응평형
AspenOne V8.2 에서 수행하였음
2 2
2
O CO H
H
CO + ⇔ +
Aspen Plus를 이용한 화학반응평형
1) Properties Tab 클릭 Tree View의 Components
Specifications 클릭 : 조성 추가(H2O, ETHANOL)
2) 좌측 Tree View에서 Methods의 Specifications 선택
사용할 Method 선택(NRTL)
3) Reactor를 Gibbs Module로 선택하고, Feed와 Product Line을 연결함
4) 반응기 온도와 압력조건 입력
a) Reactor Feed 조건 입력(반응물만 주입) a) 반응물만 주입하는 경우 결과
57 . 03928 137
. 0 03928 .
0
46072 .
0 46072 .
0
2 2
2 =
×
= ×
=
O H CO
H CO
y y
y K y
Aspen Plus를 이용한 화학반응평형(A)
b) Reactor Feed 조건 입력(반응물과 생성물을 주입) b) 반응물과 생성물을 주입하는 경우 결과
54 . 25391 137
. 0 00391 .
0
33984 .
0 40234 .
0
2 2
2 =
×
= ×
=
O H CO
H CO
y y
y K y
평형전환율은 92.15% 임
Aspen Plus를 이용한 화학반응평형(B)
물질전달장치의 모사
1) 지름길 방법을 이용한 다성분계 증류 - Propane, i-Butane 분리
2) 충진층 흡수
3) 업밀한 단별 증류 다성분 증류
- Propane 100 lbmol/h, i-Butane 300 lbmol/h, n-Butane 500 lbmol/h, i-Pentane 400 lbmol/h, n-Pentane 500 lbmol/h
4) 기체 가공 공장 생성분리
경질성분은 99% 탑상으로, 중질성분은 1%가 탑상 보내고자 함 (조건은 3과 동일)
지름길 방법을 이용한 다성분계 증류
5) 탑상부(99%) Propane 회수, 탑하부(99%) i-Butane회수 6) 최소환류비 : 2.95(실제환류비 : 346)
이론단수 : 13단, 실제단수: 26단, Feed 단수 : 13단
충진층 흡수
1) Properties Tab 클릭 Tree View의 Components
Specifications 클릭 : 조성 추가
2) 좌측 Tree View에서 Methods의 Specifications 선택
사용할 Method 선택(WILS-2)
3) Column에서 RadFrac Tower를 선택해서 Stream을 연결 4) 하부에서 Acetone이 함유된 Air가 Feed됨(조건 입력)
5) Tower 상부에서 Feed되는 Water 정보 입력 6) Reboiler와 Reflux 필요 없는 설비임(흡수탑) : 12단
충진층 흡수
7) Tower 상부: Water Feed / Tower 하부 : Air Feed / 압력 : 14.7 psi 8) 흡수탑 운영결과 : 에너지가 들지 않았음을 알 수 있음
(결과1) Column 분리성능
충진층 흡수
충진층 흡수
(결과2) Aceton-Water VLE(기-액) 상평형도
충진층 흡수(업밀한 단별 증류 다성분 증류)
1) Properties Tab 클릭 Tree View의 Components
Specifications 클릭 : 조성 추가
2) 좌측 Tree View에서 Methods의 Specifications 선택
사용할 Method 선택(Refinary : CHAO-SEA)
3) Column에서 RadFrac Tower를 선택해서 Stream을 연결 - Line의 명칭은 필요시 Rename을 이용하여 변경
4) Feed 정보 입력
- 성분별 유량, 온도(75℉), 압력(138psia)
엄밀한 단별 증류 다성분 증류
5) Number of Stages : 26 / Reflux Ratio : 3.44 Reboiler 온도 : 199.5℉
6) 원료주입 13단
7) Tower 압력 : 138 psia 8) 실행결과 : Reboiler 온도 199.4℉
엄밀한 단별 증류 다성분 증류
결과물1) Column Profile
결과물2) Column 분리성능
엄밀한 단별 증류 다성분 증류
기체 가공 공장 생성분리
1) Properties Tab 클릭 Tree View의 Components
Specifications 클릭 : 조성 추가
2) 좌측 Tree View에서 Methods의 Specifications 선택
사용할 Method 선택(Refinary : CHAO-SEA)
4) Feed 정보 입력
- 성분별 유량, 온도(75℉), 압력(138psia) 3) Column에서 DSTWU Tower를 4기를 Stream을 연결
- Line의 명칭은 필요시 Rename을 이용하여 변경
기체 가공 공장 생성분리
5) Propane i-Butane
6) i-Butane n-Butane
7) n-Butane i-Pentane
8) i-Pentane n-Pentane
기체 가공 공장 생성분리
Column1 결과 Column2 결과
Column3 결과 Column4 결과
