| 초록 |
순수한 물질을 제조하는 화학 공정에서 추출은 정제과정으로 널리 쓰이는 방법이다. 추출은 액-액 추출, 기-액 등의 다양한 추출법이 있고, 본 연구에서는 액-액 추출에 대한 연구를 수행하였다. 액-액 추출을 위한 탑의 종류에는 packed-bed, sieve-tray등이 있는데, 이 중에서 sieve-tray 추출탑을 모델링하고자 하였고, 참고 문헌과 CFD 해석으로 얻은 결과를 비교하여 다상모델 유동장(flow field and multi-phase volume fraction contribution)의 신뢰성을 확보하였다. 그리고 물질전달 방적식을 추가로 적용하여 벤젠 상에 포함된 벤조산이 물로 추출되는 현상을 구현하였다. CFD로 모델링한 추출탑을 불로 채워둔 후, 무거운 상인 물을 위에서 유입하고 가벼운 상인 벤조산이 섞인 벤젠을 아래에서 유입시켜 공정을 진행하였다. 아래에서 유입된 벤젠은 밀도차에 의해 다공판을 통과하여 위쪽으로 이동되어 배출되었고 벤젠으로부터 추출된 벤조산이 포함된 물은 downcomer를 통해 아래쪽으로 이동하여 배출되었다. 정상상태 및 비정상상태 해석을 적절한 방법으로 결합하여 추출능력과 맥동이 존재하는 경우의 성능을 CFD로 해석하였다. |
