[화학공학]충전층과 유동층 특성실험

소개

충전층과 유동층 특성실험

목차

1. 실험제목
2. 실험목적
3. 실험기구 및 장치
4. 실험방법 및 시약제조법
5. 실험결과
6. 실험고찰

본문내용

충전층은 여과, 탈습, 촉매반응 등의 광범위한 분야에서 응용되며, 수력학적 유 동층은 산업에 매우 중요한 역할을 하는 공정이다. 충전층과 유동층이 연속된 조작으로 보이지만 유동층에서는 입자 수송의 복잡한 특성 등이있을 수 있다. 고체 입자와 유체의 두 상간의 수력학적 관계를 결정하는 항력에 대한 정보를 아는 것이 이 실험의 목적이다.
3. 실험기구 및 장치
1) 실험장치는 입자 충전부, 압력측정부와 유체 공급 및 조절부로 이루어 지며, 유 체는 계속 순환 된다.
2) 입자 충전부는 충전물로 일정한 둥근 유리입자를 사용하며, 그 아래에는 금 망으로 보호 지지된다.
3) 넘쳐 흐른 입자들이 충전층 이외에 있게 되면 막힘 현상이 일어나며, 유속이 제대로 조절이 안되므로 충전탑정에서 나오는 유체는 금망으로 걸러준다

● 충전층
1) 우선, 아래의 그림과 같이 공탑내에 일정한 형상과 크기의 충전물질을 임의 충 전방식으로 채우고 높이를 측정한다. 이때에 높이는 대략 Aspect ratio, H/D가 2가 되도록 하는 것이 좋고 공극율을 가능한 최소로 한다.

2) 공기유속 증가에 따라 충진물이 유동화 되지 않도록 충진층 상부에 그리드를 설치하여 고정시키고 액체유속과 가스유속을 변화시키면서 층내의 압력변화를 측정한다.

3) 액체유속을 고정시킨 상태에서 가스유속을 증가시키면서 익류(flooding)의 발 생을 관찰하여 flooding velocity를 산출하므로써 정상조업조건을 구한다.

● 유동층
1) 아래에 그림에서 볼수 있듯이 장치에 설치된 마노미터(A)의 양쪽 눈금을 동일 하도록 맞춘다음 최초 고증층 상태에서 입자층 높이를 측정한다.

2) 장치의 펌프와 연결된밸브를 열고 펌프의 스위치를 켠다음 마노미터눈금을 읽 어 적당한 눈금이 되도록 마노미터내의 압력을 조절한다.

3) 펌프의 밸브를 열어 서서히 액체유량을 증가시키면서 유속증가에 따라 고증층 입자의 움직임과 마노미터의 눈금에 나타난 층내 압력강하의 변화를 기록하며 다른 조원은 로터미터의 눈금을 확인한다.

4) 입자가 최초유동화 되기 시작하는 점의 전후 액체유속을 변화시키면서 압력강 하의 변화를 관찰 기록한다.

참고자료

· ∙http://scet.yeungnam.ac.kr/curriculum/Lecture/Exp/Major/A?μ¿Aþ½ CCe.hwp
· ∙단위조작실험, p132～137, 1998.1.30, 경남대학교출판부, 김학준
· ∙http://scet.yu.ac.kr/curriculum/Lecture/Exp/Major/flow3.html