[화학공학실험]수분의 건조

소개글

"[화학공학실험]수분의 건조"에 대한 내용입니다.

목차

1. 실험 목적
2. 실험 이론 및 원리
3. 실험 기구 및 시약
4. 실험 방법
5. 실험 결과
6. 토의 사항

본문내용

1. 실험 목적
1.1. Fan dryer에서의 수분의 건조 상태를 정량적으로 결정하기 위해 일정한 온도 아래 일정한 유속의 공기를, 수분을 함유하고 있는 고체에 통과시킬 때 함유 양과, 건조시간을 이론적인 값들과 비교하는 것이다.

2. 실험 이론 및 원리
2.1. 실험 배경
습윤 상태에 있는 재료를 처리하여 수분을 제거하는 조작을 건조(drying)라고 한다. 건조현상은 열과 물질이 동시에 이동하는 형태로 이루어지며 재료를 건조하는 방법은 건조원리에 따라 자연건조, 열풍건조, 냉풍건조, 진공건조, 진공동결건조로 분류된다.
일반적으로 건조에 있어서 데이터는 시간에 따르는 수분함량의 변화를 측정하여서 얻어진다. 이 데이터를 그려서 경사도를 구하고 이를 토대로 하여 얻어진 단위면적에서의 수분증발량을 건조 물질의 수분 함량에 대하여 곡선을 그릴 수 있으며 이 곡선은 크게 정속 건조기간과 감속 건조기간이란 두 부분으로 나뉜다.
정속 건조기간이란 증발이 계속하면 증발열이 필요하게 되고 어떤 평형에 도달하게 되어 증발열과 공기로부터 고체가 열을 흡수하는 양이 같게 되고 공기의 온도가 일정해진다. 또, 고체 표면의 조건도 일정한 건조 조건을 유지하게 되어 증발속도는 일정하게 유지된다.
증발이 일정한 속도로 유지되다가 고체의 수분함량이 어떤 임계치에 도달하여 증발속도는 일정한 비율로 감소한다. 이를 감속 건조기간이라 하며 이는 증발에 의해 고체 표면에 마른 반점이 생겨서 증발 표면이 줄어들기 때문이라 해석된다. 수분을 함유하고 있는 고체로부터 열에 의하여 고체 중의 수분을 기화 증발시켜 제거하는 조작으로서 습윤재료의 중량을 Ww[kg], 건조재료의 중량을 Wd[kg]이라고 하면 수분(x)과 습기양(X`)은 각각 식1과 식2로 정의된다.
식(1)
식(2)
고체 중에 습윤기체와 평형상태에서 남아 있는 수분함량을 평형함수율(equilibrium moisture content, )이라 하고, 고체가 가진 전체 함수율과 평형함수율의 차를 자유함수율(free moisture content, F)이라 하는데. 일정한 온도와 습도의 공기를 사용하여 건조하는 경우 제거되는 함수율이다.

참고 자료

없음