[화공실험] 하이시스(HYSYS) 이용한 공정 시뮬레이션 SIMULATION 예비 : n-Heptane 추출하고 증류탑의 탑상부로는 Toluene을 추출하는 공정을 computer program인 HYSYS을 이용, simulation 통해 HYSYS program 사용

소개글

[화공실험] 하이시스(HYSYS) 이용한 공정 시뮬레이션 SIMULATION 예비 : n-Heptane 추출하고 증류탑의 탑상부로는 Toluene을 추출하는 공정을 computer program인 HYSYS을 이용, simulation 통해 HYSYS program 사용에 대한 보고서 자료입니다.

목차

1. 실험제목

2. 실험목적

3. 실험이론

4. 실험내용 및 방법

5. 결론

6. 참고문헌

본문내용

단, 4단, 5단, 6단의 주위에서 n-Heptane과 Toluene의 조성이 최대인지를 확인하고, 똑같이 solvent의 5단을 기준으로 feed의 단을 14단, 15단, 16단, 17단의 주위에서 n-Heptane 과 Toluene의 조성이 최대인지 확인한다.
만약, 최대가 되지 않는다면 다시 1단계부터 시작한다.
2) Recycle이 있는 경우의 simulation절차
A경우의 방법과 동일(①~④)
⑤ solvent recovery가 다시 recycle이 되므로 A경우의 최종적으로 결정된 단이 맞는지를 검증할 필요가 있다(위의 방법들을 이용). 만약 다르다면 처음부터 다시 시작한다.
HYSYS Program내의 PFD공정도 설치 방법
▶ HYSYS program을 작동시킨다.
1) Recycle이 없는 경우
① 왼쪽 상단에 있는 File - New - Case를 선택한다.
② Open 된 Simulation Basis Manager로부터 Add를 선택한다.
③ Component를 선택하고 물질(n-Heptane, Toluene, Phenol)을 선택해서 Add Pure 버튼을 선택하여 물질을 추가한다.
④ Simulation Basis Manager로부터 Simulation을 하기 위한 Fluid(Property) Pkgs를 선택하고 ‘Peng-Robinson equation’을 선택하여 추가한다.
⑤ Simulation Basis Manager로 돌아가기 위해서 Close를 선택한다.
⑥ Simulation Basis Manager 우측 하단에 있는 ‘Enter Simulation Environment’를 선택한다.
⑦ PFD Case (main)에서 ‘Distillation column’ 아이콘을 선택한다.
⑧ Material Stream 아이콘을 선택해서 PFD로 붙인다. 그리고 아이콘을 더블 클릭 한다.
⑨ 더블클릭 후 open 된 창에서 왼쪽 Condition창 및 Composition 창에서 아래와 같이 입력하고 나머지 Solvent Material Stream도 다음조건대로 입력시킨다.
Name
Feed
Solvent
Vapour Frac
0.0000
0.0000
Temperature [F]
200.0000
220.0000
Pressure [psia]
20.0000
20.0000
Molar Flow [lbmole/hr]
400.0000
1100.0000
Comp Mole Frac [n-Heptane]
0.5000
0.0000
Comp Mole Frac [Toluene]
0.5000
0.0000
Comp Mole Frac [Phenol]
0.0000
1.0000
⑩ 증류탑의 아이콘을 선택하여 두 번 클릭한다. 그러면 보기와 같은 그림이 나오고, 그림과 같이 입력 시킨다. (Next를 눌러 다음창으로 넘어간다.)
⑪ Done을 선택한다.
⑫ Column Specifications에서 Reflux Ratio을 선택해서 View를 선택한다. 그리고 Close를 선택한다.
⑬ Column Specifications에서 Column Specifications Group안에 있는 Add 버튼을 선택한 뒤 Column Component Recovery를 선택하고 Add Specs을 선택한다.
⑭ 아래의 그림에서와 같이 입력하고, 동일한 방법으로 Column Component Fraction을 선택하여 아래와 같이 입력한다.
⑮ Monitor에서 그림과 같이 하고 n-Heptane Recovery와 Comp Fraction의 Active칸엔 체크를 하지 않고 비우고 모든 Estimate칸엔 체크표시를 하는 등 아래의 그림과 같은 조건을 만든다. 그리고 RUN을 선택하면 계산을 자동으로 한 후엔 Converged라는 초록색 바탕의 글씨가 나오게 된다.
두 번째 증류탑의 설치도 위 9번과 10번의 방법을 그대로 이용한다.(주의 : 단수는 10단으로 설치하고 Col 1 Bottoms는 10단으로 입력시킨다. Condenser의 압력은 16 psia, Reboiler의 압력은 20 psia Liquid Rate 값을 200, Reflux Ratio 값을 5로 입력하면 Connection은 아래의 그림과 같이 연결되어야 한다.)
Column Specifications에서 Column Specifications Group안에 있는 Add 버튼을 선택한다.
Toluene에 대한 Column Component Recovery와 Phenol에 대한 Column Component Fraction을 선택해서 다음과 같이 입력시킨다.
Toluene Recovery와 Comp Fraction의 Active칸을 체크하지 않고 비우고 ⑮번과 동일하게 모든 Estimate칸엔 체크표시를 한다. 그렇게 그림과 같은 조건을 만든 후 RUN을 선택하면 계산을 자동으로 한 후엔 Converged라는 초록색 바탕의 글씨가 나오게 된다.
2) Recycle이 없는 경우
위의 방법을 그대로 사용한다. 다른 점은 recycle이 되는 도구만을 제공한다.
① Recycle 아이콘을 선택하여 설치한 후 그것을 두 번 클릭한다.
② 그림과 같이 입력시킨다.
결론
이번실험을 통해서 스핀코팅이 이루어지는 간단한 과정과 ‘Spin Coater’의 사용방법 및 ‘ITO’에 대해 알게 되었고 실험목적에서 설명했듯 코팅두께와 회전속도는 반비례관계이며 점도는 비례한다는 사실을 실험값과 그래프를 통해 알게되었다.
참고문헌
http://www.scienceall.com/dictionary/
http://mybox.happycampus.com/tlqxndwldyd/2206677/?agent_type=naver ‘Pre-View’
http://terms.naver.com/entry.nhn?cid=200000000&docId=1250274&mobile&categoryId
화학공학과 실험 Ⅱ / 부산대학교 화학공학과 네이버 백과사전
http://prosys.korea.ac.kr/~tclee
http://www.easydeltav.com/pd/PDS_HYSYS_Plant.pdf
2012학년도 ‘HYSYS 세미나 자료’

키워드

실험,   레포트,   화학공학,   부산대,   예비,   화학실험,   하이시스 공정 시뮬레이션