[화학공학실험] 액체교반실험 예비보고서
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- 목차
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1. 실험목표
2. 실험장치
3. 이론
4. 실험방법
Reference
- 본문내용
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1. 실험목표
교반조작 자체는 다른 단위조작과 같이 특정의 목적을 가지고 있다기보다는 용기속에 액체를 넣어, 적당한 날개에 의하여 휘젓는 작업을 말하며, 이 조작은 여러 가지 목적에 이용된다. 예로, 두 종류 이상의 유체농도의 균일을 도모한다. 반응이나 물질, 열 이동을 촉진하는 불균일계에서는 기포나 액적이 미립화를 목적으로 이용되는 것이 일반적이다. 대개의 경우, 계 전체가 균일하게 된다. 즉 혼합이 촉진되는 것이 바람직하므로 교반조작은 혼합장치라고 생각되는 수가 많다. 교반조작의 대상이 되는 계는 주로 액체의 균일상이지만 그 이외에, 기, 액, 고 각상의 각종 조합이 이루어진다. 액체의 균일상에서도, 저점도액과 고점도액과는 장치 설계의 방법이 전혀 다르게 되어있다.
교반조작에 있어서 가장 중요한 특성은 유동조건이며 일반적으로 교반조 전체에 미치는 순활류와, 국소적인 선회류인 난류에서는 그 역할이 다르게 이해되며, 특히 혼합특성을 고려하는 경우에는 거시적 혼합과 미시적 혼합으로 구분된다. 이러한 유도특성은 예컨대 교반레이놀주수 에 의하여 일반화되며, 교반소요 동력전열 특성 등의 모든 특성과 상관이 있다.
교반조의 크기는 예를 들어 반응속도와 같은 단위체적당의 처리속도와 처리능력으로 결정된다. 그에 따라서 임펠러의 크기, 교반회전속도 등의 조건을 조작목적에 부합되도록 결정하여야만 된다. 즉 스케일업의 문제이다. 저점도액에서 난류상태에 있는 교반조의 스케일 업에서는 기하형태를 되도록 비슷하게 하면서 단위체적의 교반소요 동력을 같게 하는 조건으로 설계되지만 실제로는 모든 특성을 동일하게 유지하기는 불가능하며, 특히 반응조작이나 이상계 교반조작에서는 특별한 배려가 필요하다. 반응조로서 교반조작이 사용되는 일이 매우 많으나, 반응의 특징에 따라 교반조작의 만족스러운 조건은 다르다. 분자간력이 문제로 되는 미시적 혼합과정이 반응기구 또는 반응속도에 영향을 줄 경우에 난류의 세기와 스케일에 주목할 필요가 있으며, 예로, 연속조작에서 농도가 다른 유체가 유입되거나, 벽면으로부터 가열이나 제열에 의하여 온도변화가 생기며, 그것이 반응특성에 영향을 미치는 경우에는 대류에 의한 거시적 혼합이 문제가 된다.
이러한 교반장치의 종류로는 공기교반기와 교반 날개형 교반기로 구분된다. 이중에 교반날
- 참고문헌
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연세대학교 공과대학 화학공학과 2008 화학공학 실험(2)
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