[2023 인하대 화학공학실험] 기체확산 및 흡수실험 예비보고서

소개

"[2023 인하대 화학공학실험] 기체확산 및 흡수실험 예비보고서"에 대한 내용입니다.

목차

<기체확산 실험>
1. 실험 목적
2. 실험 이론
3. 실험 방법
4. 참고문헌

II. <기체흡수 실험>
1. 실험 목적
2. 실험 이론
3. 실험 방법
4. 참고문헌

본문내용

<기체확산 실험>
1. 실험 목적
기체 확산과 관련된 이론은 물질 전달과 분리 과정 등 화학공학 전반으로 활용되며, 특히 석유화학 산업에서 gas를 정제하는데 이용된다. 외부 힘이 없을 경우 유체는 concentration gradient에 의해 픽의 법칙을 따라서 농도가 높은 곳에서 낮은 곳으로 이동한다. 본 실험에서는 확산 속도, diffusivity를 측정함으로써 기체의 거동을 이해한다.
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2. 실험 이론
① Fick’s 1st law
기체와 액체 등에서 운동에너지와 운동량과 같은 특성이 다른 물질로전달되는 과정을 transport property라고 한다. 물질 유량은 단위 시간, 면적 당 확산되는 물질의 양이며, transport property의 한 종류이다. 실험적으로 z축에 평행하게 물질이 확산된다면..

<중 략>

<기체흡수 실험>
실험 목적
화공엔지니어로서 플랜트 산업에 종사한다면 흡수탑을 설계하거나 조작하는 업무를 할 가능성이 있다. 기체흡수 실험에서는 기체흡수의 원리와 흡수탑을 이해한다. 또한, 흡수탑에서의 유량을 설계하며 흡수탑 내 이산화탄소의 흡수량, 흡수율을 계산한다.

실험 이론
기체 흡수 (Gas Absorption)
기체 흡수는 기체를 액체에 용해하여 기체를 분리하거나 정화하기위해 사용된다. 용해되지 않은 기체의 부분압력이 액체에 용해된 기체의 saturation pressure보다 클 때 기체가 액체로 용해되며 평형에 도달하기 전까지 반응한다. 기체 흡수 공정의 효율은 기체의 액체에 대한 용해도, system의 압력 및 온도와 absorption column의 design 등 여러 요소에 영향을 받는다. 기체 흡수는CO_2기체를 NaOH와 같은 알칼리성 용액에 흡수시켜 폐수를 처리하는 것처럼 비교적 간단하여 산업적으로 광범위하게 사용되고 있다.

참고자료

· E. L. Cussler, & Edward Lansing Cussler. Diffusion: Mass Transfer in Fluid Systems Cambridge University Press(1997) (pp. 104-108).
· Peter Atkins. ATKINS` PHYSICAL CHEMISTRY. 교보문고(2020) (pp. 506-507).
· 임굉, & 임재석. 화학공학의 단위조작. 내하출판사(2009)(pp. 252, 263, 265-266, 418-422).
· J. D. Seader, & Ernest J. Henley. Separation Process Principles. Wiley(2000) (pp. 313-316, 408-413).
· Ka Gavhane. Unit Operations-II . NIRALI PRAKASHAN(년도미상) (pp. 9장 7절).