[반응현상실험] 유동층실험(Fluidized Bed Experiment)

소개글

화학공학
반응현상실험
A 자료

목차

1.서론
실험 목적
2.이론
3.실험
4.결과 및 고찰
5.결론

본문내용

1.서론
실험 목적
(1)충전탑에서 유체의 유동조건에 의한 압력손실의 변화를 측정 검토하여 유동특성을 이해,
미립체가 충진된 층을 통해서 흐르는 유체의 흐름 특성을 이해하고, 충진층 및 유동층에서의 압력손실과 유체의 유동조건과의 관계를 조사하고 최소 유동화 속도의 실험값과 이론값을 비교 분석한다.
(2)고정층과 유동층에서의 유체 압력손실을 측정하고 계산한다.
(3)유동화 조건을 이해하고 최소유동화속도를 측정한다.
(4)유동화의 형태를 관찰하고 이해한다.
(5)공업적 공정에서 고정층과 유동층의 응용을 조사한다.
입자층을 통한 유체의 상향흐름은 자연계에서는 다공성 매체를 통한 지하수, 원유, 천연가스의 움직임에서 볼 수 있으며 공업적인 조작에서는 여과, 이온교환 및 촉매 반응기 등에서 쉽게 볼 수 있다. 따라서 이러한 조건들을 본 장치를 통하여 고정층및 유동층에 대한 실험을 통해 유동화에 대한 전반적인 이해를 구하고, 또, 장치의 조작방법을 습득 하도록 한다.
2.이론
(1)고정층
미립체가 충진된 층을 통해서 유체를 통과시킬 경우 층 상하의 압력차














(2)유동층
유동화 상태:충진층을 통과하는 유체의 속도를 증가시키면 입자들이 마치 비등하고 있는 유체와 같이 보이는 상태
유동화가 시작되는 속도에서의 층에서의 는 층 내에 존재하는 전 입자질량과 같다.



유동화에 필요한 최소속도는 레이놀드 수의 크기에 따라 계산할 수 있다.
3.실험
(1)실험 장치
Fluidized bed apparatus (Eunha Fluid Science, Model : EH-FBW-150)
Specification
test section 150mm×15mm
working height 1m
pump capacity 0~20L/min
PVC sump tank maximum 45L
flow meter (rotameter) 0~20 L/min
n-type manometer 0~500minH₂O
glass beads(round) specific gravity : 2.4~2.6
particle diameter : 0.3~0.5 mm
dimensions 60W×42D×190H cm

(2)실험 방법
입자의 밀도와 공극율 측정
①glass beads의 부피와 질량을 칭량
②mass cylinder 에 유리구슬을 넣고 구슬표면까지 들어가는 물의 양을 측정
③밀도와 공극율을 계산
압력강하 측정

참고 자료

(1) 단위조작실험 고용식저 선학출판사 (2000). p145~151
(2)단위조작실험 unit operation of chemical Engineering 노윤찬외3명 진영사 (1999).,pp.2-47~51
(3)McCabe, W.L., Smith, J.C.,and Harriott,P.,Unit Operations of Chem.Eng.,6th ed.,McGraw-Hill,pp.51~63(2001).
(4)Reynolds, O.,Phil. Trans. Royal Soci.,London, Ser. A,174 (1883)
(5)Garde, R.J.,Turbulent Flow, Wiley (1994).
(6)Rothfus, R.R.,and prengle,R.S.,Ind.Eng.Chem.,44, 1683 (1952).