물질수지(material balance)

소개

물질수지(material balance)
충전 흡수탑과 같은 미분접촉(differential contact)장치에서는 단접촉
(stage contact) 장치에서처럼 갑작스런 불연속적인 조성변화는 없다. 그
대신 조성변화는 장치 한쪽 끝에서 다른 쪽 끝까지 연속적이다. 탑의 한
부분에 대한 물질수지는 다음과 같다.

목차

물질수지(material balance)
에너지 수지(energy balance)
흡수속도 (rate of absorption)
탑 높이의 계산
전달단위 수(number of transfer unit)
이상단수
참고문헌

본문내용

충전 흡수탑과 같은 미분접촉(differential contact)장치에서는 단접촉
(stage contact) 장치에서처럼 갑작스런 불연속적인 조성변화는 없다. 그
대신 조성변화는 장치 한쪽 끝에서 다른 쪽 끝까지 연속적이다. 탑의 한
부분에 대한 물질수지는 다음과 같다.
총물질: (22.2)
성분 A : (22.3)
여기서, V 는 기상의 몰유량(molal flow rate)이고, L은 탑의 같은 지점에서 액상의 몰유량이다. L상과 V상의 농도인 x와 y는 같은 위치에 적용한다.
양끝 흐름에 기준한 총괄 물질수지는 다음과 같다.
총물질: (22.4)
성분 A: (22.5)
식 (22.4)와 식 (22.5)는 단접촉 탑에 대한 식과 동일하다.
미분접촉장치에 대한 조작선 식은 단접촉 장치에 대한 삭과 유사하게
다음과 같이 된다.
(22.6)
식 (22.6)에서 x와 y는 탑 전체의 임의 부분에서 서로 접촉하고 있는 액체와
기체의 조성을 표시한다. 어느 주어진 높이에서의 조성은 충전물 위치와
관계없다고 가정한다.
기체 혼합물로부터 용해성 성분을 흡수함으로써 총 기체유량 V는 기체가
탑을 통과함에 따라 감소하고, 액체흐름 L은 증가한다. 이러한 변화는
조작선을 약간 구부러지게 만든다. 용해성 기체를 10% 이하 함유하는
묽은 혼합물에 대해서는 총 유량변화의 영향이 무시되며, 설계는 평균유량
에 기준해서 한다.

참고자료

· Unit Operations of Chemical Engineering chapter 17-22