혼 합 조

소개글

혼 합 조에 대한 보고서 자료입니다.

목차

1. 서론

2. 이론

3. 실험장치 및 방법

4. 실험결과 및 고찰

5. 결론

6. 참고문헌

본문내용

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교반속도를 변화해 가면서 실험을 한 것이 아니었기에 교반속도 변화에 따른 혼합도를 직접적으로 구할 수는 없고, 다만 이론상으로 교반속도가 빨라질수록 반응기내의 물질이 완전 혼합 되는데 걸리는 시간이 줄어들 것은 분명하다.
5. 농도변화에 따른 응답특성 변화를 기술하라.
축적 속도 = 입력 - 출력
만일 impeller의 회전속도가 충분하고 Const V 라면 농도가 Cave가 되므로 위 식은 다음과 같이 된다.
만약, = τ(시간상수) , 으로 놓고, 위 식을 라플라스 변환하면
위 식으로부터 단위충격을 주면 단위충격 입력의 라플라스 변환은 이고 위 식의 우변 항에 분자 분모를 τ로 나누어 주고, 라플라스 역변환을 하면 아래의 식과 같이 된다.
우리는 공급유량과 탱크의 부피를 일정하게 유지시키고 실험한 결과에서 단위충격에 대한 충격응답의 식을 보면, 출력 값은 시간상수(τ)와 시간(t)의 함수임을 알 수 있다. 그런데, 시간상수는 이다. 즉, 시간상수는 탱크의 부피와 유입유량의 관계이다. 따라서 시간상수와 농도변화와는 관련이 없음을 알 수 있다.
6. 주어진 변화에 따른 응답 특성과 주사 시간 변화에 따른 응답 특성은 어떻게 달라지는가?
우리는 충격입력에 관한 실험이 아닌 다른 실험을 하였으므로 충격입력에 대한 응답 특성을 서술하기는 곤란하다. 또한 주사 시간 변화에 따른 응답 특성도 논하기는 어렵다. 그러나 이론적으로 매뉴얼을 참고 하면, 같은 양을 각각 다른 시간 동안에 주사한 입력에 대한 응답을 나타내면 그림 2-2처럼 나타나게 될 것이다. 이 그림에서 보면 주사시간이 짧으면 짧을수록 응답은 RTD 즉 충격응답에 접근함을 알 수 있다.
5. 결론
우리가 한 혼합조 실험은 어떤 반응기에 농도가 외부 유입되는 물질의 농도와 혼합되어 얼마나 빠른 시간 안에 정상상태에 도달하는가를 각각의 조절변수(반응기 부피, 반응기 농도, 유입속도)의 변화에 초점을 두고 한 실험이었다. 실험 결과를 통해 다른 모든 조건들이 일정할 때 부피가 작을수록 더 빨리 정상상태(완전혼합)에 도달함을 확인 했고, 반응기의 농도가 클수록 혼합되는 속도도 빨랐고, 유입되는 유속이 클수록 혼합되는 속도가 빨라지는 것을 확인 하였다. 이는 실험 데이터와 그래프가 약간의 오차가 있긴 하지만, 확실히 증명해준다.
우리가 어떤 화학공정에서 원하고자하는 농도로 최대한 빨리 반응기를 혼합시키고 자 할 때 그에 따른 여러 가지 조절변수 특히 반응기 크기, 농도, 유입유속 등을 어떻게 조절해야 하는지를 이 실험이 잘 알려준다. 결론적으로 반응기내의 물질의 농도는 클수록, 유입되는 유속이 빠를수록 반응기의 크기가 작을수록 완전 혼합되어 정상상태에 도달하는 시간이 줄어들 것이다. 이 외에 impeller의 회전 속도, 주위 환경의 압력, 온도 등도 영향을 미칠 것이다. 이런 여러 가지 요소들을 모두 고려하여 우리들은 혼합공정을 설계하여야 할 것이다.
6. 참고 문헌
전남대학교 공과대학 화학공학부 , “화학공학실험1”
강성주, 선우창신, 유의연, 유민수 공역 “화학공정제어”

키워드

혼 합 조,   혼합,   화학공학