[논문]이성분계 혼합물의 하부 인화점에 의한 이슬점 예측

하동명; 이성진

doi:10.14346/jkosos.2017.32.6.34

[국내논문] 이성분계 혼합물의 하부 인화점에 의한 이슬점 예측
Dew Point Prediction by Lower Flash Points of Binary Mixtures 원문보기

한국안전학회지 = Journal of the Korean Society of Safety, v.32 no.6, 2017년, pp.34 - 39

하동명 (세명대학교 보건안전공학과) , 이성진 (세명대학교 임상병리학과)

Abstract ▼ AI-Helper

Vapor-liquid equilibrium calculation is required to properly design and operation of distillation process. The general calculation method is to use binary interaction parameter. Lower flash points of cyclohexanol+aniline and cyclohexanol+cyclohexanone were measured by using Seta-flash closed cup apparatus. The measured flash points were compared with those calculated by the method based on Raoult's law and the optimization method using Wilson equation. The absolute average errors(A.A.E.) of the results calculated by Raout's law are $0.25^{\circ}C$ and $1.07^{\circ}C$ for cyclohexanol+aniline and cyclohexanol+cyclohexanone, respectively. The absolute average errors of the results calculated by the optimization method are $0.22^{\circ}C$ and $0.65^{\circ}C$ for cyclohexanol+aniline and cyclohexanol+cyclohexanone, respectively. As can be seen from A.A.E., the calculated values based on the optimization method were found to be better than those based on the Raoult's law. The binary interaction parameters calculated by the optimization method are used to predict the dew points of cyclohexanol+aniline and cyclohexanol+cyclohexanone. The A.A.E. for these mixtures show that there is an acceptable agreement between experimental and calculated dew poins.

Keyword

AI 본문요약
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문제 정의

본 연구에서는 이슬점을 계산하기 위한 이성분계 파라미터를 기-액 상평형 데이터가 아닌 측정한 인화점에 의해 확보하고자 한다.

제안 방법

실험시스템으로 cyclohexanol+aniline 계와 cyclohexanol+cyclohexanone 계를 선정하였다. Aniline은 염료, 의약품, 향료 등을 제조하기 위한 원료로 사용되고 있으며, cyclohexanol은 aniline의 용매로 사용될 수 있다.
선정된 이성분계 혼합물의 인화점은 Seta-flash 밀폐식 장치에 의해 측정되었다. 실험값을 라울의 법칙에 의해 예측한 인화점과, Wilson 식을 이용한 최적화 기법에 의해 계산한 인화점과 각각 비교하였다.
선정된 이성분계 혼합물의 인화점은 Seta-flash 밀폐식 장치에 의해 측정되었다. 실험값을 라울의 법칙에 의해 예측한 인화점과, Wilson 식을 이용한 최적화 기법에 의해 계산한 인화점과 각각 비교하였다.
또한 측정한 인화점에 의해 Wilson 식의 이성분계 파라미터를 계산하였으며, 이를 이용해 이슬점에서의 온도와 액상 몰분율을 각각 계산하였다.

대상 데이터

Cyclohexanol(99.0%)과 aniline(99.0%)는 Junsei 사에서, cyclohexanone(99.0%)은 Samchun 사에서 각각 구입하였으며, 별도의 정제 과정 없이 사용하였다.

이론/모형

본 논문에서는 이슬점을 계산하기 위해 “DEWT”의 방법을 사용하였다.

성능/효과

라울의 법칙과 최적화 기법에 의해 각각 인화점을 예측하였다. 두 방법에 의한 인화점 계산치와 측정치 간 차이를 절대평균오차에 의해 비교했을 때, 최적화 기법에 의한 계산치가 측정치에 보다 근접하였다.
010이었다. 절대평균오차에서 알 수 있듯이, 본 연구에서 제시한 이슬점 계산치가 비교적 측정치를 잘 모사함을 확인할 수 있었다.
따라서 기-액 상평형 데이터를 확보할 수 없는 경우에, 인화점 측정치에 의한 이슬점 예측 방법이 효과적인 수단으로 활용될 수 있음을 확인하였다.

질의응답

핵심어	질문	논문에서 추출한 답변
	인화점이란?	인화점은, 불꽃을 액체의 표면 위에 접근시켰을 때 인화가 발생하는 최저 온도를 지칭한다2). 인화점은 하부인화점과 상부인화점으로 분류되며, 인화점은 일반적으로 하부인화점을 의미한다3).
	액체의 인화점의 특징은?	액체의 인화점은 화재 및 폭발의 위험도를 결정하는 중요한 특성치이며, 인화점이 낮을수록 그 위험도는 높아진다1).
	이성분계 혼합물의 이슬점을 계산하는 데에 필요한 과정은?	이성분계 혼합물의 이슬점을 계산하기 위해서는 이성분계 파라미터가 필요하다. 이를 얻기 위한 일반적인 방법은, 기-액 상평형 실험 데이터와 모델식의 이성분계 파라미터를 상관시켜 최적화된 이성분계 파라미터를 계산하는 방법이다.

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