[화학공학실험] 습벽탑 실험 결과보고서(실험레포트)

소개글

"[화학공학실험] 습벽탑 실험 결과보고서(실험레포트)"에 대한 내용입니다.

목차

1.주제(Title)
2.실험날짜(Experiment date)
3.실험결과(Results)
4.고찰(Discussion)
5.참고문헌(Reference)

본문내용

4. 고찰(Discussion)

이번 실험의 목적은 물질전달 계수에 대한 기본 이론과 차원해석적 무차원군에 대하여 이해하고, 공기 중의 산소가 물에 흡수되는 습벽탑(Wetted-wall tower)의 조작방법을 습득하여 실험결과를 통한 물질전달 계수와 물의 유량의 수학적 관계를 파악하는 것이었다. 실험과정을 살펴보면 먼저 질소기체를 이용하여 Deoxygenation Coulmn에 공급한 물의 용존산소를 최대한 제거하였다. 그리고 향류의 흐름으로 Absorption column에 물을 공급하면 공기속의 산소가 물질전달의 원리에 의해 흡수되고 이때의 용존산소량을 측정하여 물질전달 계수를 계산할 수 있었다.

< 습벽탑 실험장치 >

한편 물질전달 계수를 전달하는 과정에서 여러 가지 무차원수들을 계산하였는데 Reynolds수는 관성력과 점성력의 비를 나타내는 무차원수로 유체의 흐름이 층류인지 난류인지를 파악할 수 있었다. 이번 실험에서는 Reynolds수가 2100이하로 층류의 흐름을 나타내었고 비교적 유속이 느린 유체의 성질을 나타냄을 알 수 있었다. Schmidt수는 확산계수와 점성력의 비를 나타내는 무차원수로 식을 통해 계산할 수 있었고 이로써 Sherwood수를 계산하여 그래프를 그려보면 Reynolds수와 비례 관계라는 것을 알 수 있었다. 비록 에어펌프가 고장이 난 관계로 공기의 유량을 고정시키고 물의 유량만을 변화시키며 실험을 진행하였지만 실험 결과, 같은 공기의 유량에서 물의 유량이 증가할수록 단위면적 당 공기와 맞닿는 시간이 줄어들어 물에 녹아드는 산소의 양이 감소하고 이로 인해 용존산소량 또한 감소함을 확인할 수 있었다. 따라서 공기의 유량을 변화시키는 실험은 하지 못했지만 물의 유량을 변화시킬 때 관찰한 결과를 토대로 유추해본다면 같은 물의 유량일 때 공기의 유량이 증가할수록 단위면적 당 물에 접촉하는 산소의 양이 증가하여 더 많은 양의 산소가 물에 흡수되고 농도 또한 증가할 것임을 예상할 수 있었다.

참고 자료

화공생물공학과 공동집필, “화공생물공학실험 (2019년 1학기)”, 동국대학교, 2019, pp.37-48.
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고완석 심현호 공저, "단위조작실험", 학연사, 2003, pp.216-221.
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