[화공실험]흡수실험

소개

직접 흡수실험을 하여 얻은 결과 데이타를 물질수지식과 이론식에 대입하여 그래프를 그리고 표를 만들어 흡수탑의 높이를 알고 내가 원하는 결과를 계산하였고, 실험장치그림을 첨부하여 흡수의 원리를 이해할수있게 만들었습니다.

목차

1. 목적
2. 이론
1) 게체-액체 평형 - Henry`s Law -
2) 압력강하
3. 물질수지 식
4. 실험 장치 및 구조
5. 실험방법과 절차
6. 실험결과 및 데이터
7. 고찰 및 검토

본문내용

1. 목적
흡수는 혼합기체에 포함되어 있는 용질을 액체에 의해 흡수시키는 물질전달 공정이다. 용질은 다시 증류과정을 통해 회수된다. 혼합기체는 불활성 기체와 용질로 되어 있고 액체는 기체상에서 섞이지 않는다. 이 실험에서 흡수를 증진하기 위하여 충진물을 넣은 충진탑에서 연속적으로 기체와 액체를 향류로 접촉시킨다. 충진물은 기체와 액체사이의 접촉면적을 크게 함으로써 접촉을 증진시켜 탑 밑에서 들어오는 기체 속에 포함되어 있는 희석의 용질은 탑 위에서 내려오는 물에 흡수되고 밑으로 흘러가고 기체는 위로 나간다. 여기에서는 흡수탑에서의 기체상과 액체상이 향류로 흐를 때의 특성과 기체분석방법, 물질 전달계수 및 이동 단위 수와 이동단위 높이의 계산등을 공부한다.

2. 이론
1) 게체-액체 평형 - Henry`s Law -
기체상에서의 부분압력은 액체상에서의 몰 분율에 비례한다. 즉, PA = HxA, 혹은 yA=HxA
여기에서 H혹은 H`=H/P는 Henry상수로 단위가 가각 atm/몰분율, 몰분율(기체)/몰분율(액체)이다. Henry상수는 기체-액체 평형곡선으로부터 구할 수 있다.

2) 압력강하
유체의 마찰 때문에 생기는 흡수 탑 혹은 충진탑 에서의 압력강하는 유체의 유속에 비례한다. 기체-액체 흡수에서 충전탑이 제 능력을 발휘할 수 있는 기체의 최대유속을 홍수속도라고 한다. 기체의 유속이 증가함에 따라 생기는 압력강하는 유속의 n승에 비례한다.


기체-액체 계에서 기체는 액체가 내려오는 것을 방해하기 시작하고 액체는 충전물내에 머물기 시작한다. 이때의 속도를 loading속도라고 한다. 따라서 유속이 증가하면 액체의 머뭄은 증가하여 flooding point에서 액체는 홍수속도의 절반정도이다.



3. 물질수지 식
맨 아래의 그림에서와 같이 흡수탑의 위에서 액체(물)가 내려가고 기체
(air + )가 밑에서 올라가서 평형을 이룬다. 이 대의 물질수지 식들은 다음과 같다.
1. 전체물질수지 : L2 + V1 = L1 + V2
2. 성분물질수지 : L2 × 2 + V1y1 = L1 × 1 + V2y2
물질 A가 공기중에 희석되어 있는 경우에 ARK 물에 흡수된 정도는 흡수된 후의 농도(y2)를 알면된다. 여기에서 성분물질수직식에 V2 대신 공기의 유량(V air) 으로 표현하면 다음과 같다.

참고자료

· 없음