초록 ▼

본 연구의 목적은 용매추출 공정을 모사할 수 있는 컴퓨터 프로그램의 개발에 있다. 현재 용매추출 공정의 모사와 설계에는 PROCESS, DESIGN Ⅱ, ASPEN PLUS, FLEXMET, 그리고 USIM PAC 등이 사용되고 있으나 이들은 모두 대형 프로그램들로서 광범위하고도 다양한 공정의 모사를 위하여 만들어 졌다. 따라서 매우 고가이긴 하지만 용매추출이라는 특정공정에 적용하는데는 전문성이 결여되어 실제 시스템의 모사에는 많은 오차를 보이고 있다. 본 연구의 금년도 목표는 지난 1차년도에서 확립한 용매추출 장치별 물질 및 열

본 연구의 목적은 용매추출 공정을 모사할 수 있는 컴퓨터 프로그램의 개발에 있다. 현재 용매추출 공정의 모사와 설계에는 PROCESS, DESIGN Ⅱ, ASPEN PLUS, FLEXMET, 그리고 USIM PAC 등이 사용되고 있으나 이들은 모두 대형 프로그램들로서 광범위하고도 다양한 공정의 모사를 위하여 만들어 졌다. 따라서 매우 고가이긴 하지만 용매추출이라는 특정공정에 적용하는데는 전문성이 결여되어 실제 시스템의 모사에는 많은 오차를 보이고 있다. 본 연구의 금년도 목표는 지난 1차년도에서 확립한 용매추출 장치별 물질 및 열 수지식을 컴퓨터 언어인 FORTRAN을 사용하여 프로그래밍 하는일과 물질 및 열 수지식의 해를 구하는데 사용할 적절한 수치해석법을 선정하여 이를 컴퓨터 코드화 하는 것이다. 본 연구에서 개발되는 컴퓨터 프로그램은 plate column, packed column, 그리고 mixer-settler의 설계 및 모사에도 적용이 가능하도록 하였으며 이상 단수가 아닌 실제 단수를 구할 수 있도록 프로그램 자체내에서 추출효율을 계산할 수 있도록 하였다. 또한 희토류 금속의 분배계수를 예측하는 모델을 개발 실제의 실험 데이터와 비교하여 봄으로써 모델의 예측정도를 시험하였다. 본 연구에서 작성한 모사 프로그램은 크게 모사 대상 시스템의 데이터 입력, 해를 구하기 위한 계산, 그리고 계산 결과를 저장 분석하는 출력의 3부분으로 작성되어졌다. 본 연구에서 개발된 모사 프로그램의 기능을 점검하기 위하여 간단한 용매추출 공정에 대하여 적용시켜 보았다. 3차년도에 이루어질 실제 plant data를 이용한 실증 시험을 거쳐 그 기능성이 인정되면 이를 국내 용매추출 관련 기업체에 보급하여 기존의 용매추출 공정의 운전조건의 개선뿐만 아니라 최적화에 기여할 수 있을 것으로 기대된다. 또한 관련 엔지니어링 회사에도 보급하여 새로운 용매추출 공정의 설계에도 직접적으로 활용할 수 있도록 할 계획이다.

목차 Contents

• 第 1 章 序論...15
• 第 1 節 硏究 背景...15
• 第 2 節 硏究 開發의 內容 및 範圍...17
• 第 2 章 컴퓨터 프로그래밍...19
• 第 1 節 용매추출공정의 해석...19
• 第 3 章 수치해석법 및 프로그램의 구조...26
• 第 1 節 數値解析法...26
• 1. Stage to Stage 법에의한 계산...27
• 2. Naphtali-Sandholm 법에의한 계산...28
• 第 2 節 프로그램의 구조...35
• 1. 데이타 입력...35
• 2. 메인프로그램 (계산수행)...37
• 3. Sol.exe 의 subroutine...40
• 第 4 章 추출효율...43
• 第 1 節 물질전달 속도...43
• 第 2 節 물질전달계수 K의 계산...45
• 第 3 節 효율계산...49
• 第 5 章 분배계수 모델의 개발...51
• 第 1 節 개요...51
• 第 2 節 이론...52
• 第 3 節 결과...64
• 第 6 章 예제문제 풀이...95
• 第 7 章 結論...98
• 參考文獻...99
• 附錄...101