습벽탑(화학공학실험) 사전&결과보고서입니다.

* 본 실험 장치는, 긴 유리관의 벽면을 타고 흘러내리는 얇은 수막을 아래 방향으로 보내고, 여기에 공기를 향류로 보내어 공기 중의 산소가 물에 흡수되는 물질 전달의 한 과정을 통하여, 물질 전달 계수를 측정할 수 있도록 설계 제작되었다.
본 장치에서는 얇은 수막을 형성시켜 주기 위하여 유리로 제작한 습벽탑(Wetted Wall Gas Absorption Colume)을 장치의 좌측에 설치하고, 습벽탑에 공급되는 물 속의 용존산소를 제거하는 기능을 가진 유리관(deoxygenation column)이 습벽탑의 옆에 자리잡고 있다.
또한 물 속의 용존 산소를 제거하는 Column에는 Rasching Ring 을 충전시켜 Nitrogen Gas왿� 물과의 향류 흐름에서 물속의 용존 산소를 제거하여 습벽탑 내로 유입되도록 제작되었다.
물질전달 계수는 DO Meter로 습벽탑을 통과하기 전의 용존 산소 농도왿� 습벽탑을 통과한 물의 용존 산소의 농도를 측정하여 이로부터 계산할 수 있다.

① 젖은 벽탑
젖은 벽탑은 탑 꼭대기로 액체를 넣어 관 내벽을 따라 중력에 의해 아래로 내려가도록 하고 기체는 관 내부로 넣어 액체왿� 접촉하면서 탑을 통해 흐르도록 고안된 수직관이다. 일반적으로 기체는 탑 밑으로 들어가서 액체왿� 향류로 흐르지만 같은 방향으로 흐르게 할수 있다.
유체경계면에서의 물질전달은 열전달에서 경막을 통해 열이 전달되는 것과 유사하게 경계면에 이중으로 경막이 있다는 학설이 성립되어 액체경계면과 기체경계면에서 농도 및 분압차에 의해서 다음과 같은 식으로 물질전달속도를 표시한다.



＝ 유동속도 [mol/min] A ＝ 경계면의 Area [㎠]
＝경계면에서의 분압 [atm] P=기체유에서의 평균분압 [atm]
＝ 경계면에서의 농도 [mol/㎤]
C ＝ 액체내에서의 평균농도 [mol/㎤]