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증류는 화학 공학에서 널리 사용되는 분리 기법으로, 다양한 유형 중 추출 증류와 공비 증류는 기존 증류로는 분리하기 어려운 혼합물을 분리하는 데 사용되는 두 가지 특수한 방법입니다.두 방법 모두 비슷한 끓는점 또는 공비성 혼합물을 가진 성분을 분리하는 것을 목표로 하지만, 메커니즘, 응용 분야 및 추가 약제 사용에서 큰 차이가 있습니다.추출 증류는 용매를 추가하여 성분의 상대적 휘발성을 변경하는 반면, 공비 증류는 엔트레인저를 사용하여 쉽게 분리할 수 있는 새로운 공비체를 형성하는 것을 포함합니다.아래에서 이 두 가지 방법의 주요 차이점을 자세히 설명합니다.

핵심 사항 설명

1. 정의 및 목적:

   • 추출 증류:이 방법은 혼합물에 끓는점이 높은 용매(추출제)를 첨가하여 성분 중 하나와 선택적으로 상호작용하여 휘발성을 변경하는 것입니다.이렇게 하면 변경된 끓는점에 따라 성분을 더 쉽게 분리할 수 있습니다.
   • 공비 증류:이 방법에서는 혼합물에 엔트레너(제3의 성분)를 첨가하여 하나 이상의 원래 성분과 함께 새로운 공비성 물질을 형성합니다.새로운 공비점은 끓는점이 다르기 때문에 원래 성분을 분리할 수 있습니다.

2. 분리 메커니즘:

   • 추출 증류:용매는 성분 중 하나와 상호작용하여 다른 성분에 비해 끓는점을 높입니다.이러한 상호작용은 일반적으로 비반응성이며 가역적이므로 용매를 회수하여 재사용할 수 있습니다.
   • 공비 증류:인트레너는 성분 중 하나와 함께 새로운 공비점을 형성하여 끓는점이 뚜렷한 혼합물을 만듭니다.그런 다음 새로운 공비물은 원래 혼합물에서 분리되고, 인트레너는 재사용을 위해 회수되는 경우가 많습니다.

3. 처리되는 혼합물의 유형:

   • 추출 증류:이 방법은 끓는점에 가까운 혼합물이나 비슷한 휘발성을 가진 혼합물을 분리하는 데 특히 유용합니다.탄화수소, 알코올 및 기타 유기 화합물을 분리하는 데 자주 사용됩니다.
   • 공비 증류:이 방법은 성분이 단순 증류로는 분리할 수 없는 일정한 비등 혼합물을 형성하는 공비성 혼합물을 분리하는 데 이상적입니다.일반적인 응용 분야로는 에탄올-물 혼합물의 분리와 아세트산의 정제가 있습니다.

4. 추가 에이전트 사용:

   • 추출 증류:끓는점이 높고 성분 중 하나와 선택적으로 상호작용하는 용매가 필요합니다.용매는 효과적인 분리와 손쉬운 회수를 보장하기 위해 신중하게 선택해야 합니다.
   • 공비 증류:성분 중 하나와 새로운 공비를 형성하는 엔트레인저가 필요합니다.엔트레인저는 뚜렷한 공비를 형성하는 능력과 혼합물로부터의 분리 용이성을 기준으로 선택해야 합니다.

5. 에너지 소비 및 공정 복잡성:

   • 추출 증류:일반적으로 최소한의 에너지 투입으로 용매를 회수하여 재사용할 수 있기 때문에 공비 증류에 비해 에너지가 덜 필요합니다.그러나 용매 회수 및 재활용이 필요하기 때문에 공정이 더 복잡할 수 있습니다.
   • 공비 증류:새로운 공비를 분리하고 인트레너를 회수해야 하기 때문에 종종 더 많은 에너지가 필요합니다.특히 인트레너가 여러 개의 공비를 형성하거나 인트레너의 분리가 어려운 경우 공정이 더 복잡해질 수 있습니다.

6. 응용 분야:

   • 추출 증류:석유화학 산업에서 방향족 및 지방족 탄화수소의 분리와 고순도 용매 및 화학 물질 생산에 일반적으로 사용됩니다.
   • 공비 증류:벤젠이나 시클로헥산과 같은 인트레너와 공비를 형성하여 수분이 제거되는 무수 에탄올 생산에 널리 사용됩니다.또한 아세트산 및 기타 화학 물질의 정제에도 사용됩니다.

7. 장점과 단점:

   • 추출 증류:
     • 장점 :고순도 분리가 가능하고, 용매를 회수하여 재사용할 수 있으며, 끓는점에 가까운 혼합물에 효과적입니다.
     • 단점 :용매를 신중하게 선택해야 하며 용매 회수로 인해 공정이 복잡할 수 있습니다.
   • 공비 증류:
     • 장점 :공비성 혼합물을 분리하는 데 효과적이며, 엔트레너는 종종 회수하여 재사용할 수 있습니다.
     • 단점 :더 높은 에너지 소비, 엔트레너 분리의 잠재적 복잡성, 엔트레너를 신중하게 선택해야 할 필요성.

요약하면, 추출 증류와 공비 증류는 모두 까다로운 혼합물을 분리하는 데 사용되는 고급 증류 기술입니다.두 가지 방법 중 선택은 혼합물의 특정 특성, 분리된 성분의 원하는 순도, 공정의 경제적 고려 사항에 따라 달라집니다.일반적으로 비등에 가까운 혼합물에는 추출 증류가 선호되는 반면, 공비 증류는 공비 혼합물에 더 적합합니다.두 방법 모두 추가 약제(용매 또는 엔트레너)를 신중하게 선택하고 에너지 소비량과 공정 복잡성을 고려해야 합니다.

요약 표:

측면	추출 증류	공비 증류
정의	끓는점이 높은 용매를 사용하여 성분의 휘발성을 변경합니다.	엔트레너를 사용하여 분리를 위한 새로운 공비점을 형성합니다.
메커니즘	용매는 한 성분과 상호작용하여 끓는점을 높입니다.	인트레너는 뚜렷한 끓는점을 가진 새로운 공비물을 형성합니다.
처리되는 혼합물	거의 끓거나 유사한 휘발성 혼합물(예: 탄화수소, 알코올).	공비성 혼합물(예: 에탄올-물, 아세트산 정제).
추가 에이전트	회수 및 재사용을 위해 신중하게 선택된 고비점 용매.	엔트레인저, 뚜렷한 공비현상을 형성하고 분리가 용이하도록 선택되었습니다.
에너지 소비	용매 회수로 인해 일반적으로 에너지가 낮습니다.	공비 분리 및 엔트레너 회수로 인해 에너지가 더 높습니다.
응용 분야	석유화학 산업, 고순도 용매 생산.	무수 에탄올 생산, 아세트산 정제.
장점	고순도 분리, 용매 재사용, 비등에 가까운 혼합물에 효과적입니다.	공비성 혼합물, 엔트레너 재사용에 효과적입니다.
단점	복잡한 용매 회수 프로세스, 신중한 용매 선택이 필요함.	더 많은 에너지 사용, 엔트레너 분리의 잠재적 복잡성.

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