건조실험-예비레포트(dry experiment_prelimniary report)

목차

1. 실험 목적

2. 바탕 이론
⑴건조
⑵평형 함수율과 자유함수율
⑶함수율과 수분
⑷ 건조속도
⑸ 상대습도

3. 실험 방법

본문내용

1. 실험 목적
화학공업에서 수분을 함유한 재료에 열을 가하면 재료 중 수분이 기화되어 건조된 고형의 제품을 얻는 경우가 있다. 이 실험은 수분을 함유한 고체 시료로부터 건조기에서 열 및 물질전달에 대한 원리를 이용하여 평형함수율과 자유함수율, 건조속도, 상도습도 등을 구한다.

2. 바탕 이론
⑴건조 :
건조시키려면 주위의 온도를 높여 습도를 낮게 하면서 포화수증기량을
늘리도록하고, 통풍이 잘 되도록 해야 한다. 물체가 일정한 온도, 습도, 통풍의 조건하에서 건조가 행해지면 건조 과정을 거쳐 건조 속도가 0이 된다.

⑵평형 함수율과 자유함수율 :
건조가 이루어지는 과정에서 조 시간이 지남에 따라 고체의 무게를 달면 처음에는 크게 줄지만 점점 그 속도가 느려져 나중에는 전혀 줄지 않는다. 그러나 고체 내에 수분이 완전히 없어진 것은 아니며 기-액이 평형관계를 유지하고 있기 때문이다. 이때의 수분을 평형함수율이라 한다. 자유함수율 : 일정한 건조 조건하에서 고체 내의 수분을 건조시켰을 때 건조할 수 있는 수분은 총 수분에서 평형수분을 뺀 값을 말한다.

⑶함수율과 수분 :
수분을 함유한 고체 시료에 열을 가하면 고체시로 내의 수분이 기화되는데 습윤
재료의 중량을 MW, 건조 재료의 중량을 MD라 하면 함수율 (w)라 하고 수분 (w)은 다음과 같이 나타낼 수 있다.

⑷ 건조속도 :
건조속도는 우리가 생각하는 것과 다르게 진행된다. 함수율 함수와 수분함량 함수를 합치면 다음과 같다. 고체 시료를 건조할 때 시간이 지남에 따라 총 수분함량은 떨어진다. 공급 원료가 점점 떨어져 곡선을 그리다가 평형상태를 나타낸다. 건조속도는 수평으로 유지된 다음 수직으로 떨어져 평형 수분함량에 이르면 0에 도달한다.

여기서 건조속도는 단위시간에 단위면적으로부터 기화되는 수분량으로 표시되며 건조속도 R [kg/m2∙hr]은 다음과 같다.

참고자료

· - 화학반응공학 Octave Levenspiel 저 , 김상환 역 , 사이텍미디어
· - 마스터톤의 일반화학, 윌리엄 마스터톤, 제3장 p75. 몰