화공양론 [제11장 복잡한 공정의 물질수지] [제12장 순환우회, 퍼지 흐름이 있는 계의 물질수지] 강의자료와 문제풀이

소개

공정공학을 특징으로 하는 화학공학, 환경공학, 생물공학 및 식품공학 등의 장치산업은 물질의 측정, 정량, 물질의 이동 현상, 혼합, 물질의 반응에 의한 전환, 상 변환, 분리 정제, 분해 등의 단위 공정과 단위 조작이 결합된 복합공정으로 구현된다. 이러한 복합 공정계를 이해하고, 정량적으로 계산하고, 설계하기 위해서는 이의 공정 원리와 계산 방법을 학습할 필요가 있다.

본 자료에서는 화공양론 [제11장 복잡한 공정의 물질수지], [제12장 순환우회, 퍼지 흐름이 있는 계의 물질수지] 강의자료와 문제풀이를 정리하였다.

목차

1. 학습목표
2. 물질수지 공정단위의 종류
3. 총괄 물질수지
4. 성분수지
5. 물질수지의 해석
6. 복합공정의 물질수지 : 직렬 흐름의 복합 공정
7. 문제풀이 : 복잡한 계의 물질수지 반응이 없는 경우
8. 복합공정의 물질수지 : 순환흐름이 있는 공정
9. 문제풀이 : 순환흐름이 있는 연소 결정화장치

본문내용

공정 단위의 종류
I. 단일 공정단위 :
물리적 공정의 물질수지
반응공정의 물질수지
I. 직렬 흐름의 복합 공정
I. 순환흐름이 있는 공정

물질수지 (material balance)
정의된 경계를 갖는 System을 기준으로 System에 유입되고, System으로부터 유출되며, System 내부에 축적되는 모든 물질을 양적으로 묘사한 것
물질의 기본이 되는 질량은 질량불변의 법칙에 의하여 변하지 않기 때문에 정량적으로 해석

* System = 해석하기 위해 임의로 선택한 공정 전체나 특정 부분
* System boundary = 해석하기 위해 선택한 부분에 선을 그어서 표시한 계의 경계

축척량 = 유입량 – 유출량 + 생성량 - 소비량
(accumulation) = (input) – (output) + (generation) - (consumption)

총괄 물질수지 (Overall material balance)
계에 유입된 양은 물질의 질량이 파괴되거나 창조되는 일 없이 경계 밖으로 배출되거나축적된(남아있는) 질량과 같다. 이 공정이 정상상태에서 진행한다면 축적량은 없을 것이며 흐름1과 흐름2의 질량은 흐름3의 질량으로 배출된다.

참고자료

· 없음