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초임계기체에 의한 난휘발성물질의 추출평형의 추산
Estimation for the Equilibrium of Extraction of Less Volatile Substances by Supercritical Gases
HWAHAK KONGHAK, June 1984, 22(3), 131-139(9), NONE
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Abstract
임계상태를 벗어난 고압의 기체속에 난휘발성 물질의 용해도는 기체-고체, 또는 기체-액체의 상평형계산에서 추산할 수 있다. 이때 임계점을 벗어난 초임계기체와 난휘발성물질의 혼합물의 상태를 잘 표현할 수 있는 상태방정식이 필요하다. 본 연구에서는 비교적 식이 간단하면서 정확도가 우수한 Peng-Robinson의 상태방정식과 Soave에 의하여 수정된 Redlich-Kwong의 상태방정식을 이용하여 난휘발성물질인 안식향산, 나프타렌, 페놀 등의 고압기체(탄산가스, 에틸렌 등)중 용해도를 계산하는 방법을 제안하였고 기존의 실험데이터와 잘 일치하는지를 검토하였으며, 상태방정식중의 혼합물에 대한 상호작용계수의 최적치를 구하였고 또한 Enhancement Factor(E)의 온도 및 압력의 의존성을 조사하였다. Enhancement Factor는 압력이 낮을수록 온도에 강한 의존성을 나타내었으며 경험적으로 절대온도의 역수에 관계됨을 알 수 있었다.
The solubility of less volatile substances in supercritical fluids can be predicted by thermodynamic relations of solid-gas and liquid-gas equilibrium. For the prediction, it is necessary to utilize the equation of state which can represent accurately the supercritical state of mixture composed of gas and less volatile matter. In present work, the solubility is calculated by using the equations given by Peng-Robinson and Soave that are relatively simple and accurate. It is shown that the observed data to be available in literature may be well correlated by using thermodynamic relationships and the equations of states mentioned above. We present also the values of interaction parameter included in the equations. The effect of enhancement factor(E) on temperature and pressure is discussed. It is empirically known that in E may be correlated to reciprocal of absolute temperature.