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'울산대 생화공 2학년/화학공정계산'에 해당되는 글 1

  1. 2010.03.23 0323 Lecture1
2010. 3. 23. 22:01

0323 Lecture1 울산대 생화공 2학년/화학공정계산2010. 3. 23. 22:01

 

원료유는 벤젠과 톨루엔이 각각 30%, 70% mol%씩 함유되어 있고 총 유량은 시간당 100kmol씩 공급된다. 또한 원료의 온도는 80℉이며, 원료의 압력은 20psi이다. Flash drum 운전압력은 학번 끝 두자리psi이다(예 학번 20082134 = 34psi). 이때 bubble point temperature및 dew point temporature는 얼마인가?(Ideal)

  1. V-DRUM1 설치
    Equipment Model Library에서 'Separators'의 'V-DRUM1'을 선택하여 흰색의 바탕을 클릭해 설치합니다. 






  2. Material Stream 활성화
    'Stream Library'를 클릭해 Material Stream를 활성화 시킵니다.


    활성화 된다면 설치해준 V-DRUM1에 4가지 입출구가 생깁니다. 화살표로 빨강 3개 파랑 1개가 생깁니다
    왼쪽 빨간 화살표는 원료가 드럼으로 들어오는 입구이고
    윗쪽 빨간 화살표는 드럼에서 빠져나가는 기체
    밑쪽 빨간 화살표는 드럼에서 빠져나가는 액체
    밑쪽 파란 화살표는 드럼에서 가수분해와 같이 물이 생기는 반응에서 물을 빼주는 역할을 합니다.


  3. Stream 연결
    B1 왼쪽편 백지를 (클릭!)해주신뒤에 왼쪽 빨간 화살표 (클릭!)

    하시면 이렇게 됩니다.

    나머지 2개의 화살표는 반대로 화살표 (클릭!) 하신뒤 백지를 (클릭!)하셔서 이렇게 만듭니다.

    이번 반응은 물이 나오는 반응이 아니라 파란색 화살표는 건드리지 않습니다.

  4. 넣어주는 원료 변수값 입력
    변수를 넣으러 'Toolbar Feature'의 'Setup'을 (클릭!)


    이런 화면이 등장 합니다. Title에는 'FLASH' 명명 하고, 나머지는 기본 설정을 사용합니다. 다 입력 됬으면 'N->'모양의 'Next'를 (클릭!)


    다음에는 이런 화면이 뜹니다.
    q.bmp 

    넣어줄 물질인 BENZENE과 TOLUENE을 'Component ID'에 입력하고 (엔터!)하시면 밑에 처럼 됩니다. Next~
    q(1).bmp 

    다음엔 이런 화면이 뜨는데
    q(2).bmp 

    Property method에서 이 문제에서 사용할 식인 Ideal을 선택해주고 Next~
    q(3).bmp 

    무조건 어깨이~ 어깨이~
    q(13).bmp 

    이제 이런 화면이 뜹니다.
    q(4).bmp 


    문제에서 주어진 대로 수치를 입력합니다.
    q(5).bmp 

    Ibmol/hr단위로 설정되어 있는데 Kmol/hr로! 주의! 주의! Next~
    q(6).bmp 

    (참고)'Composition'을 'Mole-Frac'을 쓰게 된다면 30->0.3 70->0.7 로 바꿔주세요.
    q(7).bmp q(9).bmp

  5. 드럼 내부의 조건 변수값 입력
    Next를 (클릭!)하면 이제 드럼 내부의 변수를 입력하는 화면이 뜹니다. 문제에서는 bubble point temperature와 dew point temperature를 구하라고 했으니
    bubble point temperature을 구할 때는 Vapor fraction을 0으로 입력하고,
    dew point temperature을 구할 때는 Vapor fraction을 1로 입력합니다.
    q(10).bmp 
    q(11).bmp 

    제 학번은 20092377이니 압력을 77psi로 줍니다. 이제 Next~
    q(12).bmp 

    무조건 어깨이~ 어깨이~
    q(14).bmp 

    무슨 계산을 하고 있는 것 같네
    q(15).bmp 

    완료~ 이제 결과를 보기 위해 네모(check results)를 눌러줍니다.
    q(18).bmp   

    이런 화면이 뜨는데 결과를 한눈에 볼 수 있도록 되 있습니다. 네모(stream) (클릭!)
    q(19).bmp 

    이제 분석을 해보면 모든 원료가 액체 배출의 stream3을 통해 모두 나갔다. 이때 bubble point temperature은 334.2 임을 알 수 있습니다.
     q(21).bmp


    이제 dew point temporature을 구하러 가야되는데 이전까지 해왔던 조건들을 그대로 쓰면서 드럼통의 Vapor pressure을 1로 설정만 바꿔서 다시 실험하기 위해 네모(Blocks) (클릭!)
    q(22).bmp 

    이런 화면이 뜨는데 네모(B1) (클릭!)
    q(24).bmp  

    Vapor pressure을 '1'을 입력하고 다시 Next
    q(25).bmp 

    아까와 같은 경로로 결과를 보면
    dew point temperature은 343.4K네요.
    q(26).bmp 

  6. 이상한 그래프(제목이 있었는데 까묵...)
    이거 볼 줄 알아야되는 것 같더라구요.
    [manu]-Tools-Analysis-Property-Binary를 선택합니다.
    q(27).bmp  

    어깨이~ 어깨이~
    q(29).bmp 

    이런 화면이 뜹니다.

    q(30).bmp

    Analysis type을 Txy로 맞추면
    q(31).bmp

    List of values 가 14.69595가 됩니다(?) 네모(Go) (클릭!)
    q(32).bmp 

    이런 그래프가 생성 되는데 원본을 그대로 붙이면 그림이 너무 커서 넣질 못하고
    대신 작게 했는데 글씨가 다 깨지네요. x축은 벤젠의 몰분율이고, y축은 온도(T)입니다.
    파란색 아랫 부분은 액체 상태고 초록색 윗 부분은 기체상태라던데...
    이 두 곡선은 dew point와 bubble point를 표현한 곡선이라고 합니다.
    q(34).bmp 

    이번엔 'Analysis type'을 Pxy로 두고 그래프를 생성하면
    q(35).bmp 

    x축은 벤젠의 몰분율(Mole-fraction)으로 0~1.00을
    y축은 압력 입니다.
    뭘 의미 하는지 아시는 분 ㅠㅜ
    q(36).bmp 


     


 

이 글은 스프링노트에서 작성되었습니다.

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Posted by 아빠늑대