고체건조(고찰 포함) 결과레포트

소개

1. 실험 목적
화학공업과 타 공업에서 수분을 함유한 재료에 열을 가하여 재료 중의 수분을 기화 증발시켜 고형제품을 만드는 경우가 많다. 이러한 건조에는 열과 물질의 이동이 수반된다. 건조기구 및 건조장치의 설계 기초자료로서 이용하기 위해 온도와 열풍속에 따른 건조특성곡선을 측정하고 각각의 건조기간에서 경막전열계수(대류전열계수) 및 경막물질이동계수(표면증발계수)를 구하고자 한다.

목차

1. 실험 목적
2. 실험 이론
3. 실험 장치
4. 실험 준비물
5. 실험 방법
6. 실험 결과
7. 결과값 고찰
8. 고찰

본문내용

2. 실험 이론
1) 재료의 함수율(moisture content)
수분율 함유하고 있는 고체로부터 열에 의하여 고체 중의 수분을 기화증발시켜 제거하는 조작으로서 습윤재료의 중량을 [kg], 건조재료의 중량을 [kg]이라고 하면 수분(x)과 함수율(w)은 각각 (1)과 (2)식으로 정의된다.
(1)
(2)
2) 건조 특성
수분을 함유한 고체물질을 건조할 때 세 기간의 건조과정을 거치는데, 이러한 과정을 그림. 1의 건조실험곡선에 도시하였다.
그림. 1에서 I를 재료가 예열되고 함수율이 서서히 감소하는 재료 예열기간 (preheating period), II를 재료의 함수율이 직선적으로 감소하고 재료가 일정한 항률 건조기간(constant-rate drying perid), III을 함수율의 감소가 느리며 평형에 도달할 때까지의 기간으로서 감률건조기간(falling-rate drying period)이라 한다.

건조시간에 따른 함수율과 재료온도의 변화(건조실험곡선)

3) 건조속도
건조속도는 정형재료인 경우 단위시간에 단위표면적으로부터 증발되는 수분량 [kg-/㎡ h]으로 표시되며, 부정형 재료에 대해서는 1kg의 건조재료당 한 시간에 증발하는 수분량[kg-/kg-건조고체 h]으로 나타낸다.
무수재료의 질량을 W[kg], 재료의 건조면적을 A[㎡], 함수율을 w[kg-/kg-건조고체], 시간을 θ[h]라 하면, 정형재료의 건조속도 R[kg/㎡ h]은 (3)식과 같이 나타낼 수 있다.
(3)

시간과 재료에 따른 건조속도(건조특성곡선)

⑴ 항률건조속도
열풍이 재료에 평행류나 수직류로 접촉될 경우 열과 물질이동속도와의 관계를 나타내기 위하여 열풍온도를 t[℃], 열풍공기의 습도를 [kg-/kg-건조공기], 재료의 표면온도를 [℃], [℃]에서 대응하는 포화습도를 [kg-/kg-건조공기] 에서 대응하는 증발잠열을 [kcal/kg]를 경막 열전달 계수[kcal/㎡ h℃]를 절대습도차를 추진력으로 할 경우의 물질전달계수[kg/h㎡▵H]라 하면 항률건조속도 는 (4)식과 같이 나타낼 수 있다.

참고자료

· 없음