반응현상 고체건조실험

목차

1. 실험 목적
2. 실험 배경과 이론
3. 실험 장치
4. 실험 준비물
5. 실험 방법
6. 실험 결과
7. 결과값의 고찰
8. 개인 고찰
9. 참고문헌

본문내용

1. 실험 목적
- 고체의 건조기구 및 건조장치의 설계 기초자료로서 이용하기 위해 건조특성곡선을 측정하고 항률건조기간에서의 경막전열계수(대류전열계수) 및 경막물질이동계수(표면증발계수)를 구하고자 한다.

2. 실험 배경과 이론
1) 재료의 함수율(moisture content)
수분율 함유하고 있는 고체로부터 열에 의하여 고체 중의 수분을 기화증발시켜 제거하는 조작으로서 습윤재료의 중량을 W_w [kg], 건조재료의 중량을 W_d [kg]이라고 하면 수분(x)과 함수율(w)은 각각 (15-1)과 (15-2)식으로 정의된다.

고체 중의 습윤기체와 평형상태에서 남아 있는 수분함량을 평형함수율( equilibrium moisture content, )이라 하고, 고체가 가진 전체 함수율과 평형함수율의 차를 자유함수율(free moisture content, F)이라 하는데, 일정한 온도와 습도의 공기를 사용하여 건조하는 경우 제거되는 함수율이다.
평형곡선에 있어서 상대습도 100% 와 만나는 점의 평형함수율을 결합수분(bound water)이라 하고, 그 이상의 수분을 비결합 수분(unbound water)이라 한다.

2) 건조 특성
수분을 함유한 고체물질을 건조할 때 세 기간의 건조과정을 거치는데, 이러한 과정을 Fig. 15-1의 건조실험곡선에 도시하였다.
Fig. 15-1에서 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.
함수율 감소곡선의 구배(slope)로부터 건조속도를 구한다.

참고자료

· [2023학년도 단국대학교 화학공학과 실험실습 교안]
· Warren L. McCabe, 단위조작 7판
· 박창호, 김우식, “물질전달 및 분리공정”