화학공학 실험 - 촉매 반응기 실험

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목차: TABLE OF CONTENTS
LIST OF FIGURES & TABLE
ABSTRACT
1.INTRODUCTION
1. 1.GC (Gas Chromatography)
1. 2.촉매
1. 3.기체 크로마토그래피 칼럼
1. 4.정량분석
1. 5.실험목적
2.EXPERIMENT
2. 1.실험 기구 및 장치
2. 2.실험방법
3.RESULT & DISCUSSION

3. 1.RAW DATA
3. 2.RESULTS
3. 3.DISCUSSION
4.CONCLUSION
5.REFERENCE

LIST OF TABLES

Table 1.촉매반응기를 통해 생성기체의 첫 번째 면적, 농도, 유량 값
Table 2.촉매반응기를 통해 생성기체의 두 번째 면적, 농도, 유량 값
Table 3.촉매반응기를 통해 생성기체의 세 번째 면적, 농도, 유량 값

LIST OF FIGURES

Figure 1.GC 분석 장치
Figure 2.반응경로
Figure 3.분자체에 의한 기체의 분리
Figure 4.촉매 반응기를 통한 첫 번째 실험
Figure 5.촉매 반응기를 통한 두 번째 실험
Figure 6.촉매 반응기를 통한 세 번째 실험

본문내용: ABSTRACT

이번 촉매반응기 실험의 목적은 메탄올 [CH3OH]을 물과 함께 고온 조건에서 탈 수소화 반응을 진행시켜 생성물인 H2, CO2, CO를 GC(Gas Chromatography)로 검출하여보고, 각각의 성분을 나타내는 피크의 면적을 이용하여 농도로서 전환율을 구할 수 있는 실험이다. 그리고 촉매를 사용하였을 때와 사용하지 않았을 때의 농도를 비교해 본다. 먼저 실험에 앞서 실험에 필요한 시약으로 각각 물과 메탄올을 75%, 25% 만들어서 저장탱크에 시약을 넣었다. 그런 다음 PC프로그램을 실행시켜 기화기의 온도를 200℃로 맞추고 촉매 반응기의 온도를 350℃ 가열 시키고 온도가 상승하는 것을 확인하였다. 그런 다음으로 촉매 반응기로 반응물을 유입시키는 관은 open하고 관형 반응기로 유입 시키는 관은 close한 다음 반응기 안으로 메탄올을 유입시켰다. 5∼10분 정도 유량이 안정적으로 흐르는지 확인 한 후 유량계의 유량 값을 측정하였다. 그리고 SV103 밸브를 열어주어 GC로 생성가스가 유입되도록 하였다. GC기기의 원활한 작동을 위하여 캐리어가스인 He와 인젝션가스인 N2를 공급하였다. PC에서 GC프로그램인 ‘Multi GC32'을 실행한 뒤 오븐온도, 디텍터온도, 솔레노이드 벨브 등의 파라미터를 설정하였다. 파라미터의 설정은 촉매반응기 GC프로그램 매뉴얼을 참고하였다. 그런 다음 생성가스가 발생하면 GC프로그램을 이용하여 발생된 생성가스와 농도를 분석했다.
메탄올을 물과 함께 고온조건에서 반응을 시켜 생성물인 수소, 일산화탄소, 이산화탄소를 GC프로그램을 통해 그 양을 측정하고, 각각의 성분을 나타내는 피크의 면적을 이용해 유량과 농도를 구하였다. 그리고 촉매를 사용하였을 때와 사용하지 않았을 때의 반응을 통해서 생성물의 농도를 비교해보고 촉매가 반응에 미치는 영향을 알아보는 실험이었다. 이번 실험을 통해 화학반응에 있어서 촉매가 반응에 미치는 영향을 알 수가 있었다. 촉매는 반응에 있어서 반응속도에는 영향을 미치지만 반응에는 큰 영향을 미치지 않는다. 반응에 영향을 미치는 여러 가지 요인에는 온도, 반응물의 양, 촉매 등이 있다. 그 중에서는 이번 실험은 촉매를 변화요인으로 주고 그 차이를 알아본 실험 이었다.

참고문헌: [1] H. Scott Fogler. '반응 공학‘,4판, PRENTICE HALL,2006.P.706

[2] Gary D.Christian, “분석화학”, 6판, 자유아카데미, 2008, p 676

[3] Daniel C. Harris. '최신분석화학‘ 4판, 자유아카데미,2009,P 487

[4] 화학공학실험 매뉴얼 실험5. 수소생산반응(프린트)

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