정류탑을 설계하기 위해서는 탑 전체에 대한 물질 수지와 농축부 및 회수부, 그리고 원료 공급단에 대한 방정식을 구해야 한다. 이것으로부터 정류탑의 단수를 구할 수 있다.

(1) 탑 전체의 물질 수지

 (가) 총괄 물질 수지

F = D + B(1)

 (나) 끓는점이 낮은 성분에 대한 물질 수지

(2)

식(1)에서 B = F -D, D = F -B이므로



                                                             그림 4 탑전체의 물질 수지

(2) 농축부의 물질 수지

 (가) 농축부 n단과 n+1단 사이로 부터의 물질수지

V= L + D

 (나) 끓는점이 낮은 성분에 대한 물질 수지

이므로 분자 분모를 D로 나누어 정리하면

     

                                                         그림 5 농축부의 물질 수지

그림 6 농축선

(3) 회수부의 물질 수지

 (가) 회수부의 제 m단과 m+1단 사이로 부터의 물질 수지

 (나) 끓는점에 낮은 성분에 대한 물질 수지

기울기가 이고 점 를 지나는 직선이다.                                                               그림 7 회수부의 물질 수지

그림 8 회수선

(4) 원료 공급단

기울기가이고 점를 지나는 직선이다.

 (가) 차가운 액체 원료 : q > 1 (ra 선)

 (나) 포화 액체 원료 : q = 1(rb 선)

 (다) 부분적으로 기화된 원료 : 0 < q < 1 (rc 선)

 (라) 포화 증기 원료 : q = 0 (rd 선)

 (마) 과열 증기 원료 : q < 0 (re 선)             

                                                                                           그림 9 원료 공급선

(5) 환류비

 (가) 환류 : 증기를 응축시켜 정류탑으로 다시 보내는 조작

 (나) 환류비 : 환류액과 유출액의 몰수의 비

 (다) 전환류 : 응축액을 전부 탑으로 보내는 것

R : 환류비, L : 환류액량(kmol/h, kg/h), D : 유출량(kmol/h, kg/h)

 

 

 

                                                                                                                    그림 10 환류비