고체건조 (Drying of solid) 레포트

소개글

고체건조 (Drying of solid) 레포트 입니다.
시료의 무게를 측량하고 물에 적신 후의 무게를 측정한 뒤, 가열기와 송풍기에서 일정한 온도와 속도를 유지하며 건조시켰습니다. 시간의 변화에 따른 시료의 무게와 온도를 측정하여 함수율을 계산하였습니다. 열품의 속도는 4m/s, 6m/s로 실험하였고, 시료는 비드, 활성탄, 모래 3가지를 비교하였습니다.

목차

1. 목적

2. 이론
(1) 건조
(2) 건조단계
(3) 재료의 함수율
(4) 건조속도

3. 실험 결과
(1) 실험 DATA, <표1>
(2) 시료 DATA, <표2>
(3) 실험 DATA

4. 결과값의 고찰

5. 참고자료

본문내용

1. 목적
① 고체의 건조기구 및 건조장치를 이용하여 건조특성곡선을 측정한다.
② 항률건조기간에서의 경막전열계수(대류전열계수) 및 경막물질이동계수(표면증발계수)를 구한다.

- 경막전열계수 (film coefficient of heat transfer)
: 고체와 유체 사이에 온도차가 있으면 전도 및 대류에 의한 열교환이 일어난다. 이때의 전열속도는 전열면적, 온도 차에 비례하는데, 이 비례상수를 경막전열계수라고 한다.

- 경막물질이동계수 (film coefficient of mass transfer)
: 계면을 통해 단위면적 당, 단위시간에 이동하는 물질량이 그 추진력에 반례했을 때의 비례계수. 물질 이동의 용이성을 나타낸다. 열 이동 시 열전달계수에 대응한다.

2. 이론
(1) 건조
건조는 물체에 전도, 대류, 복사 등으로 열을 보내서 수분을 증발시키는 것으로 열과 물질이 동시에 이동하는 조작이다.

(2) 건조단계
수분을 함유한 고체물질을 건조할 때 세 기간의 건조과정을 거친다.

① 재료예열기간
임의의 온도를 지닌 재료는 열풍에 의해 가열되고 건조기류와 평형을 이루는 즉 기류와 습구온도에 도달한다. 가열기간에 재료표면으로 증발이 일어나므로 함수율은 다소 감소한다.

② 항율 건조기간
재료의 표면에 액상의 수분이 존재하는 한 기류와 재료의 온도차에 의해 전달되는 열량은 모두 이 수분의 증발열로 사용되므로 재료의 온도는 변화하지 않는다. 수분이 증발하므로 함수율은 일정한 속도로 감소된다.

③ 감율 건조기간
재료 내부의 수분의 이동이 표면으로부터의 증발을 따르지 못하면 재료의 온도는 표면부터 차츰 상승한다. 기류와 재료의 온도차는 점점 줄어들어 마침내 같은 온도에 도달한다. 또한 열량은 증발 이외에 재료의 가열에 사용되므로 건조속도는 점점 느려지며 기류와 재료가 같은 온도에 도달하게 되면 더 이상 건조가 이루어지지 않는다.

참고 자료

단국대학교 반응현상실험 교재
Warren L.Mccabe, "Unit Operations of Chemical Engineering, 7ed (McGraw-Hill,)"
박창호, 김우식, 정인식, “물질전달 및 분리공정(지인당)”