프로필렌 옥사이드를 포함하는 이성분계 혼합물의 평형 상거동에 관한 연구

Abstract

본 연구에서는 프로필렌 옥사이드의 생산과 이를 활용하는 공정설계에 필요한 이성분계 혼합물의 평형 상거동을 고찰하였다. 먼저, 프로필렌 옥사이드 생산공정인 HPPO(Hydrogen Peroxide to Propylene Oxide)공정과 이산화탄소 기반 고분자 생산공정 그리고 프로필렌 글리콜 에테르 생산공정에 해당하는 기체-액체 상평형 자료를 실측하였다. 프로필렌 옥사이드와 프로판, 프로필렌, 이산화탄소, 1,2-디클로로에탄의 상평형 자료는 Redlich-Kwong-Soave 상태방정식에 van der Waals 단일유체 혼합 규칙을 결합하여 계산하였다. 그리고 프로필렌 옥사이드와 에탄올, 1-프로판올, 1-펜탄올, 1-옥탄올 혼합물의 상평형 자료는 Peng-Robinson-Stryjek-Vera 상태방정식에 기상에는 van der Waals 단일유체 혼합 규칙을 액상에는 Wong-Sandler 혼합 규칙을 적용하여 계산하였다. 활동도 계수 모델로 NRTL(Non-Random Two Liquid)과 UNIQUAC(UNIversal QUAsi-Chemical), 그리고 Wilson 모델을 사용하여 결과를 비교하였다. 또한, 프로필렌 옥사이드와 알코올 혼합물의 상거동을 수소결합을 고려하는 격자유체모델을 사용하여 해석하였다. 상기 혼합물의 OH-OH와 OH-O(cyclic) 회합을 기존에 발표된 QALF(Quasi-chemical nonrandom Associating Lattice Fluid)모델에 적용하여 실측된 자료를 계산하였다.