기체흡수 실험

소개

충전탑에서 기체 혼합물 중의 한 성분을 액체에 흡수시켜 물질 수지에 의하여 물질전달계수를 구하고 이동단수(N.T.U)와 이동 단위 높이(H.T.U)를 계산하여 충전탑에 대한 원리를 이해하고자 한다.

목차

1. 목 적
2. 이 론
2-1 물질수지
2-2 흡수속도
2-3 탑높이 계산
2-4 전달단위수
2-5 압력강하와 한계유량

3. 실험장치
4. 실험방법
5. 실험결과
6. 검토 및 토의사항
7. 결 론
8. 참고문헌

본문내용

물질 전달의 한 과정인 기체 흡수에 대한 실험이다. 흡수란 혼합기체 중에서 특정성분을 제거 또는 회수하기 위해서 분리하고자 하는 성분과 선택적으로 친화력이 강한 용매를 사용해서 그 성분을 흡수 제거하는 조작이다.
기체 흡수에서의 중요한 평형 관계는 비휘발성인 흡수 액체와 용질인 기체 사이의 평형이다. 대개 용질은 불활성 기체로부터 제거되어 액체에 흡수된다. 이때 압력, 온도, 1-상에서의 용질의 농도 등 세 변수가 독립적으로 변한다.
본 실험에서는 충진물을 가득 채운 충전탑과 그 충전탑의 압력 강하와 용질과 용액의 유량을 측정하여 기체 흡수의 현상을 이해하여 보았다

기체흡수는 분리공정에 관한 대표적인 단위조작으로서, 가스의 정제, 유해성분의 제거 등에 사용되며, 특히 액체에 흡수된 기체가 액상에서 반응하는 화학흡수는 유용한 물질을 합성하는 수단으로 널리 이용되고 있다. 따라서 기체 흡수는 그 사용 범위가 넓을 뿐만 아니라 1910년 경부터 시작하여 오래전부터 많은 연구가 진행되어 왔다.
‣ 흡수의 원리
충전흡수탑의 지름은 취급되는 기체와 액체의 양, 그들의 성질 및 다른 흐름에 대한 한 흐름의 비에 관계된다. 탑의 높이, 즉 충전물의 충 부피는 원하는 농도변화의 크기와 단위충전층 부피당 물질전달속도에 관계된다. 그러므로 탑 높이의 계산은 물질 수지, 엔탈피수지 및 구동력과 물질전달 계수의 계산에 기초를 두고 있다.
‣ 충전탑(Packed tower)
탑 내에 충전물을 적당한 높이까지 충전하고 탑 내에 흡수액을 균일 분산하는 액분배기를 달아 흡수액과 가스를 향류 또는 병류접촉시켜서 유해가스의 흡수나 집진을 행하는 장치다. 충전물의 양이 다량이 될 경우, 적당한 간격으로 보존판을 설치해 이 보존판에 액분산의 역할을 시킨다. 이 형식은 증유·집진에도 이용된다. 구조가 간단하고 제작이 용이하게 때문에 널리 쓰여진다. 충전물로서는 표면적을 크게 할 수 있는 형태의 러쉬링, 벨사도르 등 자기로 된 것과, 그 밖에 최근에는 금속제, 플라스틱제의 것 등이 많이 쓰인다. 충전물은 탑의 성능을 지배하는 커다란 요소로 탑의 가격에도 큰 영향을 주기 때문에 선택에는 충분한 검토가 필요하다

참고자료

· Unit operations of chemical engineering mccabe smith harriott p546 ~ p595