R E P O R T(분 쇄 예 비)■ 실 험 목 적? 실험을 통해 산업 공정 예를 들면 광업에선 두 종류 성분으로 나누기 위해아주 작은 입자로 파쇄 시키는 분쇄의 기초이론과 입도 측정 및 기계적분리 입자의 분쇄와 혼합 실험을 하여 분쇄된 시료를 체 가름 분석하여기계적 분리에 대해 이해하도록 한다.■ 실 험 이 론? 볼 밀은 텀블링 밀(tumbling mill)에 속하게 되는데 텀블링 밀에는 다음과 같은종류의 밀이 있다.1. 로드 밀 (rod mill)2. 볼밀 (ball mill), 패블 밀 (pebble mill)3. 튜브 밀 (tube mill), 격실미분쇄기(compartment mill)? 모든 텀블링 밀에서 분쇄매체들은 통의 거의 꼭대기까지 올라갔다가 다시 밑바닥입자위로 떨어진다. 분쇄장치를 들어 올리는데 소모된 에너지는 입자크기를축소하는데 이용된다. 어떤 텀블링 밀, 즉 로드밀과 같은 것에서는 대부분의 입자분쇄는 분쇄 봉들의 회전압축과 마멸에 의하여 일어나는데, 이 회전압축과마멸은 봉이 아래로 미끄러져 내려가서, 다른 봉 위를 회전하게 됨으로써 일어난다.? 사용하는 표준체의 구멍이나 입자의 크기를 나타내는 단위를 메시[mesh]라고하며 타일러 표준체(Tyler Standard Sieve)에서는 1 inch(인치) 길이 안에 들어있는 눈금의 수로 나타낸다. 그러나 철선 두께 등의 차이를 감안해야 하므로 정확하지는않다. 메시의 한 종류로서 콘크리트 속에 넣어서 보강에 사용하는 와이어메쉬(wire mesh)가있다. 한국에서는 KS A 5101(표준체에 의한 粒度를 나타내는 단위)에 입도가규정되어 있다. 같은 메쉬(MESH)라도 망의 선 굵기에 따라 눈 크기가 달라지므로눈 크기(OPENING SIZE)를 확인해야 함.? 분쇄 실험 이론- 체 분석의 이론? 알갱이의 지름? 분체의 모양은 균일성이 없으며, 알갱이는 일정하지 않은 크고 작은 집합체로 되어있다. 그러나이러한 입자의 크기에 관한 분포를 아는 것은 분체를 취급하는 공업에서는 대단히 중요하기때문에 어느 한 기준을 잡아서 평균 알갱이 지름을 계산한다.? 잔류율과 통과율? 분체 알갱이 전체의 무게와 어느 한계 지름보다 큰 분체 알갱이의 무게의 비를 잔류율이라하고,이와 반대로 그 한계 지름보다 작은 알갱이들이 차지하는 무게 비를 통과율 이라고 한다.잔류율 R과 통과율 D는 다음의 식과 같은 관계가 있다.잔류율통과율- 표준체의 이론? 입자 혼합물을 체분석할 대는 받는 그릇 위에 표준체 계열을 구멍 크기가 작은 것부터차례로 올려놓고, 맨 위의 체에 분석하려는 분체를 무게를 측정한 후 넣는다. 일정한시간을 흔든 후 각 표준체에 걸린 시료를 꺼내어 분석한다.입경 Dp가 같은 입자의 집합체인 경우, 밀도를 pp라고하면, 입자의 수 N은 다음과 같이 표시된다.여기서 m은 입자군의 전체의 무게이다. 전체 표면적 A는Dp가 다른 입자 혼합물일 때는 체진탕기를 이용하여 표준체로 거른 후 각 체에 걸린 입자군으로부터 계산할 수 있다.? 모든 텀블링 밀에서 분쇄매체들은 통의 거의 꼭대기까지 올라갔다가 다시 밑바닥 입자위로떨어진다. 분쇄장치를 들어 올리는데 소모된 에너지는 입자크기를 축소하는데 이용된다.미분쇄기가 회전될 때 볼들은 통벽을 타고 거의 꼭대기까지 운반된다. 이 꼭대기에서복은 벽과의 접촉이 끈기며 밑으로 떨어지고 밑에서 떨어진 것은 다시 벽을 따라 올라간다.원심력으로 인해 윗방 향으로 움직이는 동안 복들은 벽과 각각 다른 복들과 접촉상태를유지한다. 벽과 접촉되어 있는 동안 볼들은 미끄러짐에 의해 그리고 서로의 회전에 의해약간의 입자를 분쇄시킨다. 그러나 분쇄의 대부분은 충격영역에서 일어나는데, 이 충격영역은자유낙하 하는 볼이 미분쇄기 밑바닥을 치는 곳이다. 미분쇄기가 빨리 돌릴수록 볼은통내부에서 더 멀리 까지 수송되어 동력소모는 더 커진다. 이때 부가된 동력은 유익하게쓰이는데, 이것은 볼이 떨어질 때 더 높은 위치에 있을수록 밑바닥에 충격이 더 커지고또 미분쇄기의 생산능력도 더 커지기 때문이다. 그러나 그 속력이 너무 높으면 볼들이붙어 넘어가게 되는데 이를 볼밀의 원심력화 된다고 말한다. 이 원심력화가 나타나는속력을 임계속력 이라 한다. 미분쇄기가 원심력화될 때 분쇄는 거의 안 되거나 전혀안되므로 조업속력은 임계속력보다 낮아야만 한다.텀블링 밀은 임계속력의 65 ~80 % 범위에서 운전되고, 점성 부유물로서 습식 분쇄시는이보다 더 낮은 범위에서 운전된다.- 볼 밀의 분쇄이론? 볼 밀은 수평으로 놓은 원통 속에 금속이나 자제 등의 재료를 구형으로 만든 볼을 많이채우고 분쇄하고자 하는 재료를 넣고 원통을 회전시켜서 그 안의 분쇄 재료와 볼들이서로 부딪치거나 마찰로 인하여 그 사이에 낀 분쇄재료가 분쇄되는 것이다. 볼 밀은 원통의길이가 지름과 거의 비슷한 것을 말하고 원통의 길이가 지름보다 큰 것을 튜브 밀이라고 한다.최대 회전수 (N)은 원심력에 의하여 금속 볼이 원통 벽에 꽉 붙어서 같이 돌아가는 극단의경우로서 다음과 같다.D=볼 밀의 지름 N = 최대 회전수(임계속도) 42.3 = 실험적 상수
■ 실 험 목 적? 건조(Dring)란 물질에서 적은 양의 수분을 뜨거운 공기로 제거하는 공정으로끓는점에서 수분을 제거하는 증발과 구분된다. 습기를 포함하고 있는재료의 수분을 증발시켜 측정한 재료의 질량변화로부터 건조 특성 곡선을구하여 건조속도 혹은 시간을 측정하고, 건조 현상에 대한 입자의 크기의영향 등을 이해한다.■ 이 론(원 리)? 수분을 포함하고 있는 고체의 건조는 수분이 움직이는 길과 표면까지도달하는 동안 움직인 거리에 크게 좌우된다. 공기의 온도, 습도, 속도와방향 등이 일정한 조건에서 젖은 고체의 총 수분함량은 시간이 경과함에따라 점점 감소한다.수분량건조 속도(kg/hr)XE시간(min)XE수분량ABCDDCBA- 전도나 복사에 의한 전달이 없고 단지 대류에 의한 전달만 있는 경우, 이 영역에서의임계건조속도(단위 면적 당 건조 율)는 자유표면에서의 증발에 의한 열 전달과correlation으로부터 추정가능.- 측정하는 총 수분함량와 자유 수분함량의 정의- 건조속도는 단위 면적 당 증발율로 정의적분하면,- 자유 수분함량 대 건조속도의 건조곡선이 일정한 건조속도 영역과 감소하는 건조속도영역으로만 되어있는 경우? 일정한 건조속도…①? 감소하는 건조속도…②- 총 건조시간 (①+②)- 건조곡선의 건조속도가 감소하는 영역만 되는 경우■ 실험장치 및 실험방법⑨④③⑦⑧②①⑥⑤AIR FLOW⑪⑩⑫⑭16⑬⑮⑪< 건조기의 구조 및 명칭 >① main body ② 건조 장치 ③ 열원장치④ 전원장치 ⑤ 송풍장치 ⑥ Door⑦ 전자식 저울 ⑧ 투시창 ⑨ computer⑩ 바람속도 감응 센서 ⑪ 송풍기 날개⑫ 열원(heater) ⑬ 시료접시⑭ 열풍의 시료 전 온?습도 센서 ⑮ 열풍의 시료 후 온?습도 센서16 시료 접시 거침대? 실 험 방 법- 습도계의 Wet bulb에 있는 거즈를 적셔주기 위하여 증류수를 건조 장치 내부의센서 units에 주입한다.- 장치를 main전원에 연결하고 저울도 켠 후, 수평을 맞추고 시료 접시를 올려놓고영점 조정한다.- 시료는 물과 혼합하기 이전에, 충분히 건조된 상태에서 3개의 용기에 각각 약 10mm깊이까지 채운다.- 용기 3개를 장치내의 저울로 총 무게를 측정하고 기록한다.- 다시 용기를 꺼내어 분무기로 모래 위에 물을 충분히 뿌려 준다.- 건조가 시작되기 전에 젖은 모래의 총 무게를 다시 측정하고 기록한다.- 용기를 장치 내에 삽입한 후 송풍기의 속도 조절기를 100회전에 맞춘다.- 열원 조절기의 설정치를 약 80℃에 맞추고 전원의 손잡이를 max로 돌려놓고 실험이
R E P O R T(PID 제어 예비)■ 실 험 목 적? PID 제어기의 P,I,D 계수 변화에 대한 시스템의 응답특성을 이해하고, P, I, D이득을 조정하여 도립진자 시스템의 진자의 각도와 모터의 위치제어를 수행한다.도립진자의 진자의 각도를 0°로 제어하는 PID 제어기를 설계한다. 설계한도립진자의 PID 제어기를 실험을 통하여 확인하고, 실제 도립진자의 각도를0°로 가장 잘 제어할 수 있는 범위(P, I, D 값)를 찾아낸다.■ 이 론(원 리)? 도립진자 시스템- 모터가 회전하여 발생되는 모터의 회전력을 볼 스크류를 통하여 전달하고, 볼 스크류를통해 직선운동으로 변화된다. 볼 스크류의 직선운동은 볼 스크류에 연결되어 있는 카트를이송 시킬 수 있게 되며, 카트에 연결되어 있는 진자의 각도를 수직으로 제어할 수있게 된다. 도립진자 시스템은 하나의 모터를 회전시켜 발생되는 회전력을 직선운동으로변환하여 카트의 위치와 진자의 각도를 제어하는 단일입력, 다중출력 시스템이다.따라서 도립진자 시스템은 두 개의 센서를 필요로 하는데, 진자의 각도는 진자와 연결된엔코더(Encoder)를 통하여 알 수 있으며, 카트의 위치는 모터에 연결된 엔코더(Encoder)를통해서 알 수 있는 시스템이다.[그림 4.1] 도립진자 시스템도립진자 시스템의 사양은 [표 4.1]과 같이 정리할 수 있다.[표 4.1] 도립진자 시스템의 사양항 목사 양기계적 사양가로×세로×높이 (mm)1300×200×250 (mm)진자의 길이400 mm진자의 무게0.2 Kg카트의 무게1 Kg이송변위900 mm볼 스크류 피치12.7 mm전기적 사양모터 출력24V , 60W모터 최대 회전수3800 rpm엔코더 펄스4000 pulse (x4)모터 입력전압0~5V- 기계적 장치 구성[그림 4.2] 도립진자의 기계적 장치 구성? 도립진자 시스템은 [그림 4.2]와 같은 기계적 장치로 구성되어 있으며, 진자각도 감지 엔코더,위치 감지 엔코더, 구동 모터, 볼 스크류로 구성되어 있다. 따라서 모터의 회전력이 볼 스크류를통하화하고, 식(11.2)에 식(11.1)과 (11.9)를 대입하여정리하면 식(11.10)과 식(11.11)로 표현할 수 있다.(11.10)(11.11)여기서,이라 하고,이라 하면, 식(11.12)와 식(11.13)과같이 나타낼 수 있다.(11.12)(11.13)식(11.12)와 식(11.13)에서,,,이고,라고 하면 식(11.14)와같은 상태공간 방정식으로 표현할 수 있다.(11.14)(11.15)식(11.14)에 [표 11.1]의 파라미터를 적용하여 구하면 식(11.15)와 같이 정리되며, [표 11.1]에서과는 모터에 따라 약간씩 변동될 수 있는 값이므로, 모든 도립진자 시스템에 식(11.15)가 적용되는것은 아님을 유의해야 하며, 정확한 모델링을 위하여과를 수정해야 한다.(주) 식(11.15)는 모든 도립진자 시스템에 적용되는 것은 아님.- 전기적 장치 구성 및 커넥터 핀? 도립진자 시스템에는 [그림 4.3]과 같은 전기적인 장치가 기계적 장치의 우측에 연결되어있다. 전기적 장치의 내부에는 도립진자를 구동하는 모터가 있다. 전기적 장치부의 외부에는수동으로 도립진자의 모터를 움직일 수 있는 버튼들(MOVE)과 현재의 작동상태를 확인 할수 있는 LED가 있다. 또한 도립진자의 모터를 CEMTool을 이용하여 구동할지 전기적장치부의 버튼들을 직접 눌러서 구동할지의 모드를 선택하는 스위치(MODE)가 있다. 이 모드전환스위치가 MANUAL에 있으면, MOVE의 스위치들을 눌러 도립진자 시스템의 모터를 구동할수 있으며, CEMTool에 있으면 CEMTool을 이용하여 도립진자의 제어를 할 수 있게 된다.전기적 장치부의 측면에는 전원케이블을 연결할 수 있는 커넥터와 입출력 보드와 전용케이블로연결되는 25P 커넥터가 있다. 25P 커넥터와 RG-DSPIO01 보드의 Analogue I/O Port가전용케이블로 연결되어 있어야 CEMTool을 이용한 제어가 가능하다.[그림 4.3] 도립진자 시스템의 전기적 장치 구성[표 4.2] 도립진자 전기부 스위치구 성기 능LEDRE가장많이 사용되는 제어기법이다. 아래와 같은 폐루프 시스템을고려해보자.[그림 10.1] 폐루프 제어 시스템위와 같은 폐루프 시스템에서 제어기부분은 PID 제어기이다. 그림에서 보듯이 제어기로입력되는 값은 플랜트의 출력값과 플랜트가 출력해야 하는 값의 차인 오차신호() 이다.일반적으로 대부분의 제어기는 오차신호를 되먹임(feedback) 받아서 제어기 출력신호를출력하도록 설계되어 진다. PID 제어기는 오차신호를 수학적으로는 식(10.1)과 같이처리하여 제어신호()를 계산한다.(10.1)여기서는 오차신호에 곱해지는 비례이득 이며,는 오차신호를 적분한 값에 곱해지는적분이득 이며,는 오차신호를 미분한 값에 곱해지는 미분이득 이라고 한다.PID 제어기의 성능을 향상시키는 것은 이득들의 값을 어떻게 정하느냐에 따라 달려있으며,식(10.1)과 같은 식을 Laplace 변환시켜 표현하면 식(10.2)와 같이 나타낼 수 있다.(10.2)전달함수 형태로 나타내면 식(10.3)과 같이 다시 쓸 수 있다.(10.3)? PID 이득의 특성- PID 제어기는 모든 이득값이 0 이 아닌 값을 가져야만 하는 것은 아니며, 만약 비례이득의 값만 0 이 아닌 값을 갖게 되면 P 제어기 이며, 적분이득의 값만 0 이 아닌값을 갖게 되면 I 제어기, 미분이득의 값만 0 이 아닌 값을 갖게 되면 D 제어기가된다. 또 이러한 조합으로 PI 제어기 혹은 PD 제어기가 만들어 질 수 있다. PID 제어기의설계시에 각 이득값들의 변화에 따른 플랜트의 응답 특성을 알면 매우 편리하다.비례이득의 값은 플랜트 응답의 상승시간(rise time)을 줄이는 효과가 있으며,상승시간을 줄일 수 있다. 그러나 정상상태 오차 (Steady state error)를 없애지는 못한다.적분이득의 값은 정상상태 오차를 제거하는 효과를 가지고 있지만, 과도응답 특성을좋지 않게 만들 수 있다.미분이득의 값은 시스템의 안정도를 향상시키는 효과를 갖고 있어서, 오버슈트를줄이고, 과도응답 특성을 향상시킬 수 있다.위와 같은 특성을 정. 여기서 사용되는 도립진자의 모델은 식(11.14)혹은식(11.15)를 State Space 블록으로 구현한 것을 사용한다.카트의 위치와 진자의 각도를 5초 이내에 0 에 수렴하도록 설계해 보자.참조파일 : pend_ss.cem (X:CEMTool40ExperimentPendulump_ss.cem)pch12_1.blk (X:CEMTool40ExperimentPendulumpch12_1.blk)- 도립진자 모델에 PID 제어기 연결하기? 상태방정식으로 구현한 도립진자 모델인 식(11.14)를 State space 블록으로 구현한 블록에PID 제어기를 도립진자 카트의 위치와 진자의 각도를 제어할 수 있도록 연결하여 [그림 12.1]과같이 되도록 구현한다. (참조파일 : pch12_1.blk)도립진자의 각도와 카트의 위치를 제어하기 위하여 두 개의 PID 제어기가 필요하다. 이것을구현한 것이 PID 1과 PID 2 이다. 또한 State space 블록으로 구현된 도립진자의 모델로부터나오는 출력이 두 개 (진자의 각도신호, 카트의 위치신호)이므로, Demux 블록으로 두 개의신호를 분리하여 되먹임 한다. 모의실험의 결과를 볼 수 있도록 각각 sim_ang, sim_pos 에저장되도록 Out 블록을 이용하며. Scope 블록을 연결하여 진자의 각도와 카트의 시간에대한 위치변화를 볼 수 있도록 한다.[그림 12.1] 도립진자 PID제어 모의실험 블록 (pch12_1.blk)- PID 제어기 이득조정? [그림 12.1]에서 PID 1 과 PID 2 블록을 더블 클릭하게 되면 [그림 12.2], [그림 12.3]과 같은창이 나타나게 된다. 여기서 PID 제어기의 계수들을 설정하여 이득을 조정한다.[그림 12.2] PID 1 블록 설정[그림 12.3] PID 2 제어기 파라미터 조정창진자의 각도와 카트의 위치가 0 에 5초 이내에 수렴하도록 PID 1과 PID 2 블록을 설정한다.[그림 12.2]와 [그림 12.3]에서 사용된 이득값이 도립진자에 대하여 PIxperimentPendulumpch12_2.blk)pend_io (X:CEMTool50ExperimentPendulumpend_io.cem)- 도립진자 시스템 ON 및 초기화? 도립진자 시스템의 전원을 ON 시킨 후, 도립진자 시스템 전기부의 MODE에서 스위치를MANUAL 모드로 전환 시키고, 전원을 ON 시켜, MOVE의 INITIALIZE 버튼을 눌러카트를 중앙으로 위치시킨다. 또한 도립진자의 진자가 결합되어 있는지 확인하고 결합되어있지 않다면, 진자를 결합한다. 그리고 진자를 밑으로 늘어뜨린 상태에서 움직이지 않도록 한다.- 실험블록 구성[그림 12.6] PID제어기 적용한 실험블록 (pch12_2.blk)? PID 제어기를 적용한 실제 도립진자의 실험응답을 구하기 위하여 SIMTool을 이용하여참조파일 pch12_1.blk인 [그림 12.6]과 같이 실험블록을 구성한다. Limiter 블록 앞에PID 1과 PID 2 블록에서의 출력을 합하여 들어 갈 수 있도록 구성하고 Limiter 블록을거쳐 Analogue Output 블록으로 들어가 도립진자 시스템의 모터를 구동할 수 있도록 한다.도립진자의 카트 위치 신호와 진자각도 신호를 입력 받기 위하여 Encoder 블록을 연결한다.Clock 블록과 Switch 블록은 일정한 시간의 경과후에 제어가 수행되도록 하기 위하여구성된 블록이다. 엔코더로부터 발생되는 진자각도 신호와 카트위치 신호는 펄스로 입력받는데,Encoder 블록에 연결된 Pulse to rad 와 Pulse to cm 블록은 엔코더로부터 발생되어출력되는 펄스신호를 각도의 물리량 rad 과 길이 단위인 cm 로 환산하기 위한 블록이다.도립진자의 각도와 카트의 위치신호를 그래프로 확인하기 위하여 Scope 블록을 연결한다.- 블 록 설 정? 실험블록 구성이 끝나면 각 블록의 설정을 한다. 우선 PID 1, PID 2 블록은 [그림 12.7]과[그림 12.8]과 같이 설정한다.[그림 12.7] PID 1 블록설정[그림 12.8] PID
R E P O R T(연 속 증 류 예 비)■ 실 험 목 적? 실험을 통한 정류의 기본원리를 습득하고 McCabe-Thiele법을 이용한 이론단수계산 및 단 효율 계산해보고 최적 환류비를 통한 실제 조업조건의 이해한다.■ 실 험 이 론? 여기에서는 2성분으로 된 혼합물에서 이론적인 단의 개수를 정하기 위하여계산과 그래프를 동시에 McCabe-Thiele법을 논한다. 기화열과 각 단에서 유량은상수이고 헌열(sensible heat)의 차이는 무시한다고 가정한다.- 전체 및 성분 수지식? 증류탑의 한 단으로 들어가는 증기와 액체는 평형을 이룬 후 다음 단으로 올라가고내려간다. 이때 한단에서의 전체 물질 수지식과 a성분에 대한 물질 수지식은 다음과 같다Vn+1+Ln-1=Vn+LnVn+1 yn+1 +Ln-1 xn+1 =Vn yn +Ln xn여기에서 v와l은 증기 상 및 액체상의 유량이고 x와y는 성분a의 증기 상 및 액체상의몰분율이다.EH한 molar overflow가 일정하다는 가정으로부터Vn+1 =Vn Ln-1=Ln가 된다.- 정류(enriching)부에서의 물질 수지식? 시료가 공급되는 입구의 위 부분(정류부)에서는 2성분. A와 B의 공급시료는 정류되고증류물에서는 A의 농도는 공급시료보다 진하다. 상잔에서의 증기(Y1)는 응축되고 그응축액체는 끓는점에 있게 된다. 그럼으로 reflux. 상(L)과 응축물(D)는 같은 성분을가진다. (Yl=XD) 또한 L1=L2=Ln 이고 V1=V2=Vn 이다. 이때의 물질 수지 식은 다음과 같다.Vn+1=Ln+DVn+1 yn+1= Ln xn +DXn- 탈거부에서의 물질 수지식? 시료가 공급되는 입구의 아래 부분에서의 물질 수지식은 위와 같은 방법으로 구한다.Lm=Ln=cost 이고 VM+1=Vn=cost 이다.Vm+1 = Lm + BVm+1ym+1 = LmXm + BXD- 전체 및 최소 환류비? 단의 해석을 더 용이하게 하기 위하여 환류비를 사용한다. 이것은 reflux상과 응축물의유량 혹은 몰수의 비로 정의한다. 증류의 조작선을 환류비로 표현하면- 공급선의 영향? 시료의 온도와 같은 공급조건이 변하면 조작선의 기울기가 변하고 이론적 단의 개수도달라진다. 이 공급조건을 나타내는 양으로 q 를 정의한다.q는 엔탈피로 표현할 수 있다.여기에서 CP는 열용량이고 ㅁ는 기화열이다. Td, Tb 및 TF 는 각각 이슬점과 끊는점그리고 입구에서의 공급시료의 온도이다.- 이론적인 단의 개수? 조작선의 식을 평형곡선과 함께 x-y좌표상에 그리면 McCabe-Thiele방법에 의하여정류부와 탈거부에서 유한한 농도차를 얻는데 필요한 이상 단의 개수를 계산할 수 있다.그러나 만일 Ln이나 Lm이 일정한지 않으면 조작 선은 직선이 아니다. 이 경우에는농도의 변화를 알아야 하고 곡선상의 위치들은 엔탈피 수지 식으로부터 구하여야 한다.대부분의 증류실험에서는 액체상이나 증기상의 유량은 각 단에서 거의 일정하다고 가정하므로물질 수지식은 직선이고 조작 선들도 직선이 된다.- 끓음 율과 압력강화? 증류탑 안에서의 혼합물이 증류될 때 생기는 각 단에서의 압력 차이는 증류탑 내부구멍들이 막힐 때나 단 상부의 액체를 통과함으로써 생기는 압력의 증가를 의미한다.즉 혼합물에서 증류된 증기의 발생 속도가 증류탑의 각 단을 통과하는 속도보다 크면전단에서 압력차이가 생긴다. 일반적으로 압력강하는 증기발생속도에 비례하여 증가한다.■ 실험장치 및 실험 방법? 실 험 장 치1).냉각수 입구 7).탑상부 생성물 탱크 13).Manometer2).냉각수 유량계 8).환류 펌프 14).공급액펌프3).응축기 9).공급액예열기 15).환류액예열기4).공급액 탱크 10).응축액받이 16).액면계5).REBOILER 11).환류 공급선 17). Feed 공급선6).탑하부 생성물 탱크 12).탑하부 생성물 응축기 18).공급용액 휠타응 축 기증류탑(column)재비기(reboiler)원시료 공급부증류탑(colymn) 내의 압력차이 측정 manometer환류공급 및 탑 상부제품 저장공급 펌프의 유량측정? 실 험 방 법- 장치의 모든 밸브가 잠겨있는지 확인한다.- 장치의 모든 스위치가 off로 되어있는지 확인한다.- 장치의 main s/w를 on으로 하고 각 지시계가 정상적으로 작동되는지 확인한다.- 공급액 탱크에 50mol% MeOH 20L를 만들어 넣는다.- 재비기에 50mol% MeOH 4L를 만들어 넣는다.- 냉각수의 연결부위를 확인하고 이상 없을 시 응축기로 냉각수를 보낸다.(이때 냉각수 연결부위가 새는지 확인한다.)- 재비기를 1.8kW로 가열을 시작한다.- 장치가 끓기 시작하여 응축액 받이에 응축액이 모이는 것을 확인하고 이때의 유량을 측정한다.
R E P O R T(액 체 교 반 예 비)■ 실 험 목 적? 용액을 교반 조작을 하지 않았을 때와 교반 조작을 했을 때의 반응조의 변화와 전도도측정을 하고 용액의 농도변화에 따른 전도도 측정을 함으로써 3개의 반응조에서의변화된 차이를 알아보는데 있다.■ 실 험 이 론? 탱크 안에 농도가 다른 물질들은 성분의 균일한 혼합을 위해 보통 휘저어 준다. 그렇지않으면 밀도차에 의해 층을 이루게 될지도 모른다. 물론 탱크 안에 들어오고 나가는과정에서 변화가 있을 수도 있어서 입력변화에 따른 탱크 내 시스템의 응답에 영향을줄 것이다.- 교 반 : 물리적 또는 화학성질이 다른 2종이상의 물질을 외부적인 기계 에너지 균일한혼합상태로 만드는 일.- 교반기 : 액체와 액체, 액체와 고체, 분체 등을 섞기 위한 장치.< 교반조작의 유무에 따른 반응조의 전기전도도 변화(이론상) >교반 조작시무교반 시■ 실 험 방 법? 교반 조작을 했을 때1. A용기에 증류수, B용기에 0.001mole 농도의 KCl용액을 넣어 펌프와 연결2. 반응조1,2,3번의 전도도계의 수치를 일정하게 만듬3. 교반기를 올려주고 속도조절기를 사용하여 알맞은 속도로 일정하게 유지4. 증류수를 3개의 반응조에 채운다.5. B용기의 용액을 주입한다.6. 반응조의 1,2,3의 농도변화를 측정하여 전도도 값으로 기록한다.? 교반조작을 하지 않았을 때1. A용기에 증류수, B용기에 0.001mole 농도의 KCl용액을 넣어 펌프와 연결.2. 반응조1,2,3번의 전도도계의 수치를 일정하게 만듬.