[공정실험] 흡착 결과 보고서

소개글

믿음의 A+ 자료입니다.

목차

1. 실험 결과
1) 기본 정보
2) 흡착/탈착 공정에서 발생하는 온도변화
3) 파과곡선
4) CO2 농도와 흡착량
5) 흡착등온선과 추세선
6) te, tb, ttotal, qtotal, mtotal, total removal, Zm, f

2. 결과 고찰
1) 유량 및 온도에 따른 흡착탑 내 온도 변화
2) 온도, 유량의 변화에 따른 파과곡선 해석
3) 흡착등온선 그래프
4) 용질이동모델을 통해 흡착탑 내부의 농도구배 변화 해석

3. 오차 및 개선점

본문내용

(1) Sensor 별 온도변화
ST-1 ~ ST-6 센서에 이르기까지 온도가 증가했다가 감소하는 경향을 알 수 있다. 또한 탈착과정의 경우 온도가 감소하였 다가 다시 본래 온도로 돌아오는 경향을 확인할 수 있다. 이를 통해 흡착과정은 발열반응임을 알 수 있다. 즉, CO2의 흡착 이 우세할 때에는 발열반응이 우세하므로, 주변의 온도가 올라가며, 흡착이 완료되어 흡착과 탈착이 평형을 이룬 상태에 서는 반응에 의한 온도변화가 없으나, 낮은 온도의 기체가 계속 유입되므로 온도가 낮아진다.

온도 변화를 살펴보면, ST-1 부터 온도가 상승 후 하강이 일어나고, 이후 ST-2, ST-3 ... ST-6 순서대로 온도의 상승과 하강 을 관찰할 수 있다. 이는 CO2 기체가 아래에서 유입되므로 흡착탑 내부의 아랫부분에서 흡착이 먼저 진행되기 시작하므 로 일어나는 현상이다.

ST-5와 ST-6, 특히 ST-6은 다른 센서에 비해 온도가 낮게 측정된다. 이는 ST-6 센서에 장비 문제가 있거나, 흡착탑 상부 이기 때문에 기체의 Channeling이나 Bypass등으로 기체가 제대로 도달하지 못하여 발생하는 것으로 판단할 수 있다.

(2) 일정유량에서 초기온도별 온도변화
일정유량에서 온도가 높을수록 더 적게 온도가 상승했다가 더욱 빨리 원래 기체의 온도로 되돌아간다. 이는 CO2의 유량 이 같아 농도가 같은 조건에서, 온도가 올라갈수록 기체 분자의 운동이 보다 자유로워져 흡착이 덜 되기 때문이다.

참고 자료

임재석, 『흡착 과학공학과 흡착제』, 내하출판사, 2012
Peter Atkins, 『Physical Chemistry』, 9th, Oxford univ. Press, 2009