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김희영,한명완,박선원 한국화학공학회 1992 Korean Chemical Engineering Research(HWAHAK KONGHA Vol.30 No.5
추출 증류탑과 추출 용제 회수탑으로 구성되는 추출 증류계에 대한 최적화 문제가 연구되었다. 대상 증류 물질은 에탄올과 물 혼합물이었으며, 추출 용제로 에틸렌 글리콜이 사용되었다. 실험을 통해 각 탑의 단효율을 구하고 이를 적용한 정상 상태 엄밀(rigorous) 증류 모델을 사용하여 최적화를 행하였다. 최적화 기법으로 SQP와 GRG 방법 및 Box의 complex 방법이 사용되었으며, 목적 함수는 각 탑의 열수지, 에틸렌 글리콜의 보충량, 탑상 제품량으로 구성하였다. 이를 통해 제약 범위 이내에서 조업 변수의 변화에 따른 목적 함수값의 변화를 잘 모사할 수 있었으며 주어진 증류 공정의 최적 조업 조건을 효과적으로 구할 수 있었다. An optimization problem for an extractive distillation system composed of one extractive distillation column and one stripping column was formulated. Tray efficiency of each column was determined by experiments for the separation of ethanol-water mixture where ethylene glycol was used as an extractive solvent. Optimization was then performed to find optimum operating condition using a steady-state rigorous model. Three optimization algorithms were tested to find the most effective algorithm for this system. An objective function was established in terms of heat balance, make up of the extractive solvent, and overhead product. The proposed optimization procedure yielded effectively not only the dependence of the objective function upon the operation parameters but also, within given constraint regime, an optimum operating condition for an extractive distillation process.