일반기술

열전소자를 이용한 분별증류장치

본 기술은 열전소자를 이용한 고효율 분별증류장치에 관한 것입니다. 보다 상세하게 설명하면 열전소자가 갖는 발열 및 흡열 특성을 이용하여 효율적인 분별증류 작업을 가능하게 함과 동시에 각 단의 온도제어도 용이하게 한 분별증류장치에 관한 것입니다. 증류장치의 각 단에서 열전소자 상하판의 가열과 냉각작용을 동시에 이용하여 액체의 증발과 기체의 응축을 유도함으로써, 혼합액의 분리효율을 극대화할 수 있습니다. 구체적으로, 증류탑 내부에 다단으로 배설된 다수의 트레이가 구비되고, 트레이의 내부에 열전소자가 구비되어 상기 열전소자에 전원이 공급되면, 열전소자의 상면에서는 발열이 되고 열전소자의 하면에서는 흡열이 되어, 각 단 내에서 온도구배가 존재하게 됨으로써 트레이의 상하 표면에서 증발과 응축작용이 여러번 반복적으로 일어나므로 상변화를 통한 물질이동이 유도되고, 이 과정을 통해 혼합액의 기체와 액체가 서로 접촉하는 기회가 증대되게 되어 기액평형에 의한 물질이동이 현저히 향상되게 된다.본 기술을 이용하면 다음과 같은 효과를 얻을수 있다.첫째, 증류탑 각 단에서 기액평형에 의한 물질전달과 동시에 열전소자의 가열과 냉각작용에 의한 재증발과 재응축이 일어나므로 증류탑의 단 수를 줄이면서도 혼합액의 분리효율을 증대시킬 수 있다.둘째, 증류탑 내부의 각 단 온도를 열전소자를 통해 정확하고 용이하게 제어함으로써 분별증류 공정을 효율적으로 운용할 수 있다.셋째, 극소형의 열전소자나 박막형태의 열전소자를 활용하여 미세한 크기의 증류장치를 제작할 수 있다.