젖은 벽탑 파이널 레포트

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목차

1. 서론
2. 이론
3. 실험방법
4. 결과
5. 결론 및 고찰
6. 참고문헌

본문내용

1. 서론
젖은 벽탑은 충전 탑이나 단 탑에서와는 달리 기-액 접촉면적이 뚜렷하고 그 경계면 의 면적을 비교적 용이하게 산정할 수가 있기 때문에 물질 이동계수를 구하는데 널리 이용되고 있다. 본 실험에서는 젖은 벽탑에서 물과 공기를 향류로 접촉시켜 물의 증발실험을 행하여 물질이동계수를 구한다. 또한 습도도표의 이용법을 익히고 물질전달에 있어서 j-factor 를 산정하여 Analogy 이론의 적용에 관한 이해를 증진시킨다.

2. 이론
순수한 액체가 원통형 수직벽을 따라 흘러 내리고 기체가 향류로 접촉하면서 액체가 증발할때, 전달 플럭스[mol/m2·h]는 다음과 같이 나타낼 수 있다.
(1)
여기서 ky’ 과 ky는 각각 일방확산과 등몰확산에 대한 기상경막 물질전달계수 [mol/m2·h] 이다.
yi와 y는 각각 기-액 계면과 기체 본체에서 확산성분 A의 조성을 나타내고 는 (1-y)와 (1-yi)의 대수평균으로 비확산 성분 B의 대수평균 조성을 나타낸다. 증발량이 대단히 적을 경우 희박기체(lean gas)를 가정하면 근사적으로 ≈1이 성립하므로 위 식은 다음과 같이 나타낼 수 있다.
(2)
성분 A의 조성은 액체 온도에서 성분 A의 증기압을 PA’, 기체 본체에서 성분 A의 분압을 pA라 하면 다음 식으로 구할 수 있다.
(3)
기체(공기)의 습도를 측정할 경우에는 절대습도와 조성 사이에 다음 관계식이 성립힌다.
(4)
젖은 벽탑의 미소계면적 dA에서 증발속도를 dnA[mol/h]라 하면 식(2)에 의하여
(5)
가 성립한다. Henry 법칙이 성립하면 평형선이 직선이고 증발량이 적을 경우 기체의 유량 V[mol/h]의 변화를 무시할 수 있으므로 식 (5)를 적분하면
(6)
여기서 A는 기-액 접촉면적으로 젖은 벽탑의 내부 벽면적을 나타내며, 는 젖은 벽탑 입구와 출구에서 구동력의 대수평균값이다.
(7)
이와 같이 해서 얻어진 물질전달계수는 Chilton-Colburn Analogy 이론을 적용하여 열전달의 jH-factor나 운동량 전달의 마찰계수 f에 대응하는 물질전달의 jM-factor로 정리된다.

참고 자료

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