[화학공학실험]기체흡수 실험

소개

본 실험에서는 기체흡수 및 그 외 다른 조작에 사용되는 일반적인 장치인 충전탑을 이용하여 액체와 기체가 향류로 흐를 때의 특성을 이해하고, 기체 혼합물 중의 한 성분을 액체에 흡수시켜 전달단수와 전달단고를 계산하여 그에 관한 개념을 파악함으로써 기체흡수 공정을 이해하는데 그 목적이 있다.

목차

요약 ⅰ

1. 서론 1

2. 이론 1
2.1. 흡수속도
2.2. 전달단위 수와 전달단위 높이

3. 실험 장치 및 방법 4
3.1. 질소기체의 유량에 따른 압력강하 측정
3.2. 혼합기체의 유량에 따른 기체흡수 실험
3.3. 물의 유량에 따른 기체흡수 실험

4. 실험 결과 및 분석 5
4.1. 질소기체 유량에 따른 압력강하
4.2. 시간에 따른 흡수된 이산화탄소 농도
4.3. CO2의 흡수속도
4.4. 전달단위 수와 전달단위 높이
4.5. 총괄 물질전달계수

5. 결론 10

6. 참고 문헌 10

7. 실험 중 의문점 및 개선 사항 10

8. 부록 11

본문내용

1. 서론

혼합물 중에 있는 성분들을 분리하는 일단의 분리 조작은 물질을 하나의 균일상으로부터 다른 균일상으로 전달하는 데 기초를 두고 있다. 순수한 기계적 분리 조작과는 달리 이러한 분리 방법들은 밀도와 입자 크기의 차이를 이용하는 것이 아니라, 증기압, 용해도 또는 확산도의 차이를 이용한다. 열전달의 구동력이 온도 차이나 온도 기울기인 것과 마찬가지로 물질 전달의 구동력은 농도 차이나 활동도 차이이다. 물질 전달 조작이라는 범주에 속하는 이러한 방법들에는 증류, 기체흡수, 탈습, 흡착, 액체추출, 침출, 결정화, 막분리 등 여러 가지가 있다(1).
그 중 기체흡수 (gas absorption)는 가용성 기체가 불용성 기체와 섞여있는 혼합물로부터, 용질을 다소 용해시킬 수 있는 액체에 흡수된다. 예를 들어 암모니아와 공기가 섞여있는 혼합물에서 물로 암모니아를 세척하는 것은 이 조작의 전형적인 예라고 할 수 있다. 결국 용질은 증류에 의해서 액체로부터 기상으로 전달되며 흡수에 사용된 액체는 버리든지 다시 사용하게 된다.

<중 략>

7. 실험 중 의문점 및 개선 사항

정확한 실험을 위해서는 무엇보다 일정한 기체의 공급이 필요하다. 그러나 이번 실험에 사용된 유량계는 다소 유동적이어서 실험값에 오차가 발생했을 것으로 판단된다. 또한 탑상에서 공급되는 물을 5, 10 cc/min으로 흘려 보내주었을 때, 두 가지의 경우 다 물이 한 방울씩 떨어지다 보니 충전탑의 벽을 타고 흘러내리는 모습 (channeling)을 발견할 수 있었다. 이는 물과 기체의 충분한 접촉이 이루어지지 못함을 의미하기 때문에 화학공학적으로 비효율적이라 할 수 있다. 따라서 이를 해결하기 위해서는 충전탑 윗부분에 액체용매분배장치가 절대적으로 필요할 것으로 판단된다.

참고자료

· 없음