분리조작 기초지식

증류

증류는 액체 혼합물을 가열하여 생성된 증기를 응축시켜 성분을 비점 차이로 분리하는 조작이다. 바탕이 되는 기액평형에서는 액상과 기상의 조성이 서로 다르며, 휘발성이 큰 성분이 증기 쪽에 많이 모이므로 분리가 가능해진다. 증류방법에는 단증류, 분별증류, 감압증류, 평형증류, 수증기증류 등이 있다. 감압증류는 압력을 낮추어 끓는점을 낮추는 방법이다. 수증기증류는 물과 섞이지 않는 물질을 수증기와 함께 가열하여 각 성분의 끓는점보다 낮은 온도에서 증류하는 방법이다.. 다성분계 증류는 성분이 셋 이상인 혼합물을 한 탑으로 모두 분리하기 어려우므로, 증류탑을 직렬로 연결한 증류열을 구성해 단계적으로 분리하는 방식이다. 성분이 n개이면 일반적으로 n-1개의 탑이 필요하다. 한편 공비혼합물의 증류에서는 공비점에서 기액 조성이 같아지므로 단순증류로 공비점 조성 이상 분리할 수 없다. 이때 제3성분인 공비제(엔트레이너)를 가해 기액평형 관계를 바꾸는 공비증류를 사용한다.