기체흡수 예비보고서

소개글

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목차

1. 실험 목적

2. 실험 이론
1) 기체흡수
2) 충전탑
3) 액체와 기체 간의 접촉
4) 충전탑에서의 물질수지 식 (충전탑 미분 높이)
5) 전달단위 높이(NTU)와 전달단위 수(HTU)
6) 충전탑의 온도변화

3. 실험 방법 및 주의사항

4. 예상 결과

본문내용

1. 실험 목적

- 기체흡수와 충전탑의 원리를 이해하고 혼합기체를 액체와 접촉시키고 특정기체를 액체에 흡수시켜 특정 성분을 분리하는 과정을 이해한다.
-충전탑에서의 물질수지 식을 이해하고 충전탑의 온도변화를 측정한 후 액체 및 기체 농도 변화를 이용해 전달단위 높이(NTU)와 전달단위 수(HTU)를 계산한다.

2. 실험 이론

1) 기체흡수
용해성 기체와 불용성 기체가 섞여 있는 혼합물에서 용질기체를 용해할 수 있는 액체에 의해 용해성 기체를 흡수시키는 물질전달조작의 한 종류이다. 흡수기술의 대표적인 예로 천연가스나 합성가스로부터 와 를 제거하는 것이 있으며 대부분 오염된 기체로부터 유해가스를 제거하기 위해 여러 공정에서 사용하고 있다.

2) 충전탑
충전탑은 기체흡수 및 다른 조작에 사용되는 일반 장치에 사용되며 오른쪽그림과 같이 충전물이 채워진 충전탑은 바닥에 기체 입구와 분배공간이 있고 위에는 액체 입구와 분배장치가 있다. 이를 통해 기상과 액상의 물질의 흐름을 이용하여 서로 접촉시킨 후 기상에서 추출하고 싶은 물질을 액상에 용해시켜 흡수시키는 장치이다. 충전탑은 가스유량의 변동에도 안정된 흡수효율을 가지고 압력손실이 적다는 이점을 가지고 있다.

●충전물-액체와 기체의 접촉면을 크게 해주며 상 사이 접촉이 원활하게 이뤄지도록 하는 물질

3) 액체와 기체 간의 접촉
이상적 접촉거동- 충전물 꼭대기에서 분배도니 액체가 충전물의 모든 표면위에 얇은 경막을 이루며 일정하게 내려가는 것으로 충전탑의 성능이 실제 접촉거동보다 좋다.
실제 접촉거동- 흐르는 유체 안 물체의 표면에 난류 경계층이 형성 되어 경계층의 내부 물체 표면에 형성되는 아주 얇은 층인 경막의 두께가 일정하지 않기 때문에 액체가 한쪽 경로를 따라 충전물을 통해 흐르는 편류현상이 일어나 충전탑의 성능이 저하된다.

4) 충전탑에서의 물질수지 식 (충전탑 미분 높이)
단위 시간 단위 부피당 액상에 흡수되는 기체의 몰 변화량 = 단위시간 당 액체에 흐르는 기체의 몰수

참고 자료

단위조작 7th edition, W.L McCabe, McGraw-Hill (2005), (475~490쪽. 그림 18.1, 18.12, 18.15)