젖은 벽탑 예비레포트

소개글

생명공학실험

목차

1. 실험목적
2. 이론
3. 실험방법
4. 참고문헌

본문내용

1. 실험목적
젖은 벽탑에서(wetted wall column)에서 물과 공기를 향류로 접촉시킬 때에 공기 중의 산소가 물에 흡수되는 물질전달의 한 과정을 통하여, 물질전달계수를 공부한다.

2. 이론

1) 실험 측정에 의한 기체 확산계수의 측정

① 물질전달계수 는 상 사이의 접촉면적을 알고 경계층 분리가 생기지 않는 실험장치에서 연구된다. 젖은 벽탑은 난류흐름에서 유체 쪽으로의 물질전달과 유체로부터의 물질전달에 대하여 중요한 정보를 제공해 준다. 젖은 벽탑은 탑 꼭대기로 액체를 넣어 관 내벽을 따라 중력에 의해 아래로 내려가도록 하고 기체는 관 내부로 넣어 액체와 접촉하면서 탑을 통해 흐르도록 고안된 수직관이다. 일반적으로는 기체는 탑 밑으로 들어가서 액체와 맞 흐름으로 흐르지만, 같은 방향으로 흐르게 할 수도 있다. 젖은 벽탑에서 작은 물결이 있는 복잡한 경우를 제외하고는 계면의 면적을 알 수 있으며. 형태의 항력은 없다.

② 관 속의 난류흐름에서 액체로의 물질전달은 약간 용해성이 있는 고체로 만든 관을 이용해서 여러 액체유량에 대한 고체의 용해속도를 측정하여 연구해 왔다. 또 다른 기법은 관 벽의 일부를 전극으로 만들고, 관 벽으로 반응이온의 물질전달속도에 의해 전류가 제한되는 조건하에서 전기화학적 환원이 이루어지도록 하는 것이다.

③ 입자로 향한 확산 또는 관이나 원통 외벽으로 향한 확산과 같은 외부 물질전달은 표면 입부의 경계층 흐름이 있고, 경계층 분리가 보통이기 때문에, 내부의 물질전달과 다른 관계식을 필요로 한다. 물질전달계수는 다공성인, 젖은 고체로부터의 액체가 증발하는 현상을 연구하여 구할 수 있다. 그렇지만 내부 물질전달 저항의 영향이 없다고 보증하기는 어렵다. 액체의 용해되거나 기체 속으로 승화할 수 있는 약간의 용해성 있는 물질로 고체가 만들어진다면, 고체에서의 확산으로 생기는 복잡성은 없앨 수 있다. 이 방법은 또한 고체 입자 또는 원통상의 여러 점들에 대한 국부 물질전달계수의 측정을 용이하게 할 수 있다.

④ 마지막으로, 물질전달 면적이 조작조건에 따라 변하는 충전탑, 체판 탑 및 기포 탑과 같은 실제의 물질전달 장치로 실험을 행한다. 먼저 물질전달속도를 부피 물질전달계수 로 바꾼다. 는 장치의 단위부피당 전달면적이다.

참고 자료

이화영, 전해수, 조영일 공역 , “단위조작” , 한국맥그로힐(주) , 2001
김화용, 임경희, 여영구 공역 , “화학공학열역학(6판)” , 한국맥그로힐(주) , 2001
유의연, 선우창신 외 공역 , “화학공정계산” , 청문각 , 2003