[공업화학실험]기체 흡수

목차

1. 실험목적
2. 실험 이론 및 원리
3. 실험방법
4. 실험결과
5. 토의사항
6. 참고문헌

본문내용

1. 실험목적
가. 혼합 기체 또는 증기를 액체와 접촉시켜 특정한 기체를 액 중에 흡수시키는 공정은 화학공학에서 여러 목적으로 사용되고 있다. 이 실험에서는 흡수의 원리를 이해하고, 충전탑에서 기체와 액체가 향류로 흐를 때의 특성을 익히며, 기체 혼합물 중의 한 성분을 흡수시켜 물질 전달 계수를 구해본다. 전달 단위 수(Number of transfer unit, NTU)와 전달 단위 높이(Height of transfer unit, HTU)를 계산하여 그에 관한 개념도 파악한다.

2. 실험 이론 및 원리
가. 기체 흡수 (Gas absorption)
기체흡수는 가용성 기체와 불용성 기체 혼합물에서 가용성 기체를 액체에 용해시켜 분리 제거하는 물질전달 조작을 말한다. 오염된 배출기체를 액상 흡수제와 접촉시켜 배출기체 중의 오염성분을 제거하거나, 생물학적 폐수처리 공정에서 산소를 물에 용해시키는 조작이 전형적인 예이다. 액상 흡수제는 흡수된 성분과 액상에서 반응을 일으키는 반응성 흡수제와 물리적 변화만을 이용하는 비반응성 흡수제가 있다. 공장에서 나오는 기체로부터 이산화황을 제거할 때 사용되는 수산화칼륨 수용액은 반응성 흡수제로서 이산화황이 수산화칼륨과 반응하여 황산칼륨염을 생성한다. 비반응성 흡수제로는 보통 물이 사용된다. 때로는 액체를 불활성기체와 접촉시켜 용질을 액체로부터 회수하기도 하는 데 이와 같은 조작은 기체흡수의 역조작으로 탈착 또는 기체탈거라고 한다.
액체에 용해되는 기체의 양은 기체와 액체의 성질, 계의 온도와 압력, 흐름의 난류도 및 장치에 사용되는 충전물의 종류 등에 의존한다. 기체의 용해도는 실질적으로 다른 기체의 존재에는 거의 영향을 받지 않는다. 그 이유는 Dalton의 분압법칙으로 알 수 있는 바와 같이 기체의 용해도는 그 자체의 분압에 의존하기 때문이다. 기체흡수는 주로 오염기체로부터 이산화황, 질소 화합물, 황화수소, 염화수소, 염소 및 암모니아와 같은 기체의 제거에 사용

참고자료

· 단위조작, 동화기술, 김승재 외, 1996, p.267～279
· 단위조작 실험, 진영사, 노윤환 외, 1999, p.53～57
· 단위조작, 진문당, 고완성 외, 1993, p.271～280
· Unit Operations of Chemical Engineering 6th Edition, Warren L.McCabe, 2001, p.616～630
· Basic Principles and Calculations In Chemical Engineering 7th Edition, David M.Himmelblau, 2004, p.567～568