유동화결과

소개

유동화결과

목차

1. Subject
4. Object
5. Principle
6. Procedure
7. Result
8. Discussion
9. Reference

본문내용

4. Object
입자층을 통한 유체의 상향 흐름은 자연계에서는 다공성 매체를 통한 지하수, 원유, 천연가스의 움직임에서 볼 수 있으며 공업적인 조작에서는 여과, 이온교환 및 촉매 반응기 등에서 쉽게 볼 수 있다. 특히 입자가 느슨하게 충진되고 층을 통한 흐름에서 비롯되는 압력 강하가 층의 무게와 평형이 되면 유동화 현상이 일어난다. 자연적으로는 소위 “quick sands"로 유동화 상태가 일어나며 공업적으로는 건조, coating, 열전달 및 화학반응 등의 여러 조작에서 수행되어 진다. 따라서 고정층 및 유동층 실험 등을 통해 유동화에 대한 전반적인 이해를 구하고자 한다.

5. Principle
5-1. 유동화
유체가 매우 빠른 속도로 고체 입자를 펌핑하여 상향으로 흐를 경우 고체입자층의 높이가 변화하여 유동층(fluidized bed)를 형성한다. 층에서의 압력강하가 입자에 작용하는 중력(층의 무게)와 균형을 이루는 상태 (A)에서는 이 이상 유속이 증가시 입자가 움직이기 시작하고 층이 팽창한다. 이 조금만 증가해도를 일정 상쇄시켜 △P가 거의 일정하게 유지된다. 유속이 더욱 증가하면 입자들이 층안을 돌아다니며 층 높이는 증가한다. 다시 유량을 감소시키면 층의 최종 높이는 초기치보다 커지게 된다. 이어서 유동화시키면 B에서 압력강하와 층무게가 같아지므로 최소유동화속도 을 나타낸다. 을 측정하려면, 층을 격력하게 유동화시킨 다음 기체흐름을 정지시켜서 층이 가라앉도록 하고 유량을 증가시켜 층이 팽창되도록 한다. 고정층 및 유동층에서의 압력강하 곡선의 교점에서 구할수 있다.

Φ:구형도, ε:공극률, μ:superficial or empty-tower velocity, ρ:유체의 밀도, ρp:입자의 밀도, L:충전층의 높이, Dp:입자의 직경, ΔP:충전층의 압력차이다.

참고자료

· ● 단위조작 7판 / 이화영외 2명 / 한국맥그로힐 / 2005 / 150-151p
· ● 화공단위조작 / 서명교외 2명 / 대웅 / 2002. 3. 2 / P138～143
· ● 화학공학실험 및 설계<실험메뉴얼>