전산 평형 열역학

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Functional analysis of complex systems

전산 평형 열역학

• 담당교수: 임영일

전화번호: 670-5207, 연구실: N110 email: [email protected]

Homepage: http://hknu.ac.kr/~limyi/index.htm

• 강의실: N116

• 교재: matlab 을 이용한 화학공학 열역학, 김헌외 4인 공정, 아진

• 평가방법:

–출석(8), 과제(12), 발표(0), 중간(40), 기말(40)

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• 에너지 보존법칙: 지구와 태양계의 에너지 보존 (닫힌계와 열린계)

열역학 개관

• 엔트로피 증가 법칙: 우주의 기원과 팽창

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– 화학/생물 분자에 관한 기본 물성치에 관한 정보 구축 (database: NIST, DIPPR)

– 물성치 예측모델 개발 – 물성치 예측

• NIST: http://webbook.nist.gov/chemistry/,

• 한국화학공학정보센터: http://www.cheric.org

– 상평형의 이론적 접근

– 활동도 (액상내 실질 농도) 예측 – 공정개발이나 합성에 응용

열역학의 응용 목적

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평형이란?

• 거시적 관점에서는 시간에 따라 어떤 상태가 유지되는 것으로, 가장 안정한 상태 또는 에너지가 최소인 상태를 말한다.

• 미시적으로는 상태 A 에서 상태 B 로 또는 상태 B 에서 상태 A 로 변화가, 작은 시간동안, 거의 비슷한 정도를 유지하는 것을 말한다 (분자상태적 관점).

• 예로서, 유가가 어느 일정기간 동안 안정세를 유지하였다면, 이 는 석유의 공급량과 수요량의 평형에 기인한 평형상태라고 말할 수 있다.

시간 유가

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1.1 atm 95.3캜 1.7 atm 150.0캜

H₂O-MEK Azeotrope Reactor

SeparatingColumn FinishingColumn

1.0 atm 49.1캜

1.0 atm 49.6캜

1.1 atm 46.8캜

1.3 atm 50.0캜

1.4 atm 84.9캜

1.8 atm 51.4캜 1.1 atm

51.4캜

1.0 atm 79.4캜 1.4 atm

360캜 1.6 atm

360캜

1.0 atm 71.8캜

1.1 atm 100.5캜

Mixer

1.0 atm 15.0캜

Product: MEK By-product: H₂

Flash

Pump

1.1 atm 46.8캜

1.1 atm 95.3캜 1.4 atm

100.5캜

Cooler

Heater

1.0 atm 71.8캜

1.1 atm 100.5캜

Feed: SBA 2-C₄H₈OH

H₂ Absorber

Temp.

TR

Ref.

ratio R1

Ref.

ratio R2

Frac.

f

증류탑 반응기

MEK (methyl-ethyl-ketone, C

₄

H

₈

O) 공정 흐름도

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Column Reactor

I-1

P-3

P-6

Reflux

Feed