습벽탑 실험 레포트

목차

1. Abstract
2. Introduction
3. Materials & Methods
4. Results
5. Discussion
6. Conclusion
7. Reference

본문내용

이번 실험은 습벽탑으로 공기 중의 산소를 물에 흡수시키는 과정을 통해, 물질 전달 계수와 물의 유량 간의 관계식을 표현하는 것이었다.
실험에서는 물의 유량에 일정한 간격으로 변화를 주고, 입구와 출구의 용존 산소의 양과 온도를 측정한다. 그리고 해당 값을 바탕으로 무차원수인 Reynolds number, Schmidt number, Sherwood number를 계산하고, 물질 전달 계수와 유량과의 관계식을 도출해내는 순서로 진행된다. 이러한 과정은 Deoxygenation 및 Absorption column에서 일어나고, 정상 상태와 층류 흐름 등 여러 가정 하에 진행된다. 각 유량에 대한 유속이 다르고, 평균 온도에 따른 밀도와 점도 값을 통해 Reynolds number를 구하고, 각 유량에 대해 속도, 계수 그리고 Schmidt number를 계산하여 Sherwood number를 계산할 수 있었다. 해당 값들을 활용해 그래프로 나타내어 최종적으로 으로 표현되는 관계식을 구할 수 있었다.
하지만 그래에서 R2 값이 0.7649로 낮은 것으로 보아 가정 조건에 오차가 있을 것으로 추측해볼 수 있다. 이를 개선하기 위해 층류와 정상 상태를 최대한 만족시켜 진행시켜야 한다. 또한, Schmidt number에 대한 상관관계 역시 파악하기 위해 물의 유량을 고정하고 온도에 변화를 주어 식에서 a와 m의 값을 구할 수 있는 추가 실험을 진행해볼 수 있을 것이다.

Introduction
공기 중에 존재하는 산소가 물에 흡수되는 습벽탑을 조작하며 물질 전달 계수와 차원 해석적 무찬원군에 대한 기본 이론을 이해하고, 물질 전달 계수와 물의 유량의 수학적 관계를 파악하는 것이 이번 실험의 목적이다.
실험에서 사용하는 습벽탑은 탑 꼭대기로 액체를 넣어 관 내벽을 타고 중력에 의해 아래로 흐르고, 기체도 관 내부로 넣어 액체와 접촉하며 흐르도록 설계된 수직관이다.

참고 자료

Mccabe L. Warren 외 3명, “Unit Operation of Chemical Engineering 7th edition”, McGraw Hill Education, 2004, pp. 441-468
Moammer M. Elzwai 외 3명, “Study of Mass Transfer Coefficient in a Wetted Wall Column”, ICGPGE, 2016, pp. 201-209