[화학공학실험]막분리 공정

소개

"[화학공학실험]막분리 공정"에 대한 내용입니다.

목차

1. 실험 목적
2. 실험 이론 및 원리
3. 실험 기구 및 장치
4. 실험 방법
5. 주의 사항
6. 실험 결과
7. 토의 사항
8. 참고 문헌

본문내용

1. 실험 목적
가. 에너지 소비가 적은 역삼투막을 이용해 무기물을 분리하여 농도, 온도, 압력에 따른 분리공정을 이해하고, 장치의 조작방법을 습득한다.

2. 실험 이론 및 원리
가. 막 분리법
물속의 콜로이드 유기물 이온 같은 용존 물질을 반투과성 분리 막을 이용하여 여과함으로써 분리제거 하는 방법이다. 막 분리법은 공정이 간단하고 고온처리가 필요하지 않으므로 유기 용질 분리에 효과적이라는 장점을 가지기 때문에 기존의 분리 공정을 대체할 수 있는 큰 잠재력을 가진다.

나. 막 분리 기술
1) 기본적으로 분리,농축 기술이며 순수한 물리적 처리기술
2) 수처리에는 압력차를 구동력으로 하여, 물(용매)이동에 의해 제거하고자 하는 물질(용질 또는 고형물)을 분리하는 막 여과가 주로 이용되고 있음
3) 정밀여과, 한외여과, 나노(nano) 여과, 역 삼투.
4) 수중의 미소물질과 용해물질을 막으로 저지시켜 목표하는 수질을 유지하는 함.
5) 치밀한 세공을 가진 고분자막 제품을 이용하여 압력에 의해 물질을 분리하는 일종의 여과법.

다. 막 분리의 장점
1) 상의 변화 없어 에너지 절약에 기여할 수 있다 (증발 농축보다 1/4∽ 1/10로 절약)
2) 가열하지 않으므로 열에 민감한 물질의 열변성이나 열에 의한 파괴가 없고, 향기 손실을 방지한다.
3) 장치와 조작이 간단하다.(가열, 진공, 응축, 원심분리 장치가 필요하다.)
4) 대량의 냉각수가 필요 없다.
5) 분획과 정제를 동시에 한다.

라. 삼투현상
반투막을 사이에 두고 저농도의 용매가 고농도의 용액으로 이동하는 현상. 막 양측 용매의 화학 퍼텐셜이 같아지게 되면 용매의 이동은 정지되고 수두 차만큼의 삼투압이 발생한다.

마. 역삼투현상
고농도 용액 쪽에 삼투압 이상의 압력을 가할 경우 삼투현상과는 반대로 고농도의 용매가 저농도의 용액 쪽으로 역류하는 현상. 즉, 반투막을 사이에 두고 저농도의 용매가 고농도의 용액으로 이동하는 현상을 삼투현상이라 하는데, 막 양측 용매의 화학포텐셜이 같아지게 되면 용매의 이동은 정지되고 수두 차만큼의 삼투압차이가 발생한다. 이때 고농도 용액측에 삼투압차이 이상의 압력을 가하게 되면 삼투현상과는 반대로 고농도 용액 측의 용매가 저농도의 용액측으로 역류하는데 이를 역 삼투 현상이라 한다.

참고자료

· 최신화학공학실험, 숭실대학교출판부, 2010, 남영우 저
· 막기술의 응용과 실제, 김오식, 환경관리 연구소, 2005