[화학공학]기체흡수 실험 결과레포트

목차

1. 서론
2. 실험
3. 계산
4. 결과 및 고찰
5. 참고문헌

본문내용

1) 목적
기체 혼합물로부터 어떤 성분을 분리하는 데는 여러 가지 방법이 있지만 충전탑에서 액체에 의한 흡수조작이 가장 널리 이용되고 있다. 본 실험에서는 물에 의한 탄산가스의 흡수 실험을 행하여 물질전달이론과 충전탑 설계의 기본 사항을 이해한다.

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따라서 충전탑의 높이는 평형선과 조작선으로부터 Noy나 Nox를 결정하고 문헌이나 물질전달 상관관계로부터 Hoy(또는 Hox)를 구하여, 식(9) 또는 식(13)을 이용하면 계산할 수 있다. 기체의 농도가 농후할 경우에는 유량이 변하기 때문에, 탑 상단과 하단에서 V와 L 및 용량계수의 평균값을 이용하여 Hoy(또는 Hox)를 구한다.
각 상에 두 성분만 있을 때 이상단 수를 결정하는 간단한 방법은 조작선을 이용하는 도식적 작도법이다. 그림 20.5는 전형적 기체흡수탑에 대한 조작선과 평형곡선이다. 조작선의 끝은 좌표가 (xa,ya)인 점a와 (xb,yb) 좌표를 갖는 점 b이다. 기상에서의 농도변화 yb에서 ya 및 액상의 농도변화 xa에서 xb를 이룩하는 데 필요한 이상단 수를 결정하는 문제는 다음과 같이 해결된다.
맨 위 단, 즉 제 1단을 나가는 기체의 농도는 ya, 즉 y1이다. 이것이 이상단이라면 나가는 액체는 나가는 증기와 평형이어야 하므로, 점 (x1,y1)은 평형곡선 상에 놓이지 않으면 안 된다. 이러한 사실로부터 점 a에서 평형곡선 쪽으로 수평 이동하면 점 m이 정해진다. 점 m의 횡좌표는 x1이다. 이제 조작선이 이용된다.
조작선은 (xn,yn+1)의 좌표를 갖는 모든 점들을 지나므로, x1을 안다면 y2는 점m에서 수직으로 점 n의 조작선까지 이동하면 된다.

참고 자료

Warren L. McCabe 외 2인, “McCabe의 단위조작”, 7판, p.547~548, p.565~568, 사이플러스(2017)
김학준, “화학공학개론”, p.121-130, 문운당(2000)