화학공학실험 보고서 - 분쇄

기계적으로 힘을 가함으로써 고체를 보다 작게 만드는 것이다. 분쇄함으로써 후 공정에서 취급이 용이하게 된다. 예를 들어 작게 함으로써 표면적이 증가하여 반응속도 및 용해 속도 그리고 연소반응속도를 높일 수 있다. 또한 건조나 추출의 속도를 증가시키며, 입도를 작게함으로써 고체의 혼합을 용이하게 하거나 분체의 색상을 개선하기 위함이다.분쇄는 다음과 같이 분류할 수 있다. 1) 조분쇄(수십 cm의 재료를 수 cm~수 mm의 단위까지분쇄)2) 중분쇄(십 cm~수 cm의 것을 수 mm 이하까지 분쇄) 3) 미분쇄(수 cm~수 mm의 것을 수백 μm에서 수 μm까지 분쇄) 4) 초미분쇄(수백 μm에서 micron 단위 이하까지 분쇄)그러나 이왿� 같은 분류는 명확하게 구분되는 것이 아니고 편의적인 것이다. 분쇄할 때 가해지는 힘의 작용기구로는 압축, 충격, 전단, 절단, 마찰 등이 있다. 분쇄에 작용하는 힘은 기계적 수단에 의해 전달되는 것이 보통이지만 유체, 전자기적 힘, 초음파, 그 외에 급격한 열팽창이 이용되는 수도 있다. 분쇄의 에너지 효율은 대단히 낮아 새로운 표면 생성에 소비되는 에너지는 1% 이하이고 나머지 대부분은 열로 손실된다. 쇄제물은 통상 물성면에서도 불리함을 피할 수 없는 반면, 제조 cost가 비교적 싸고, 몇 가지의 분쇄법의 특징도 있기 때문에 능률 좋은 프로세스의 개발이 중요하다. 물성 따라서 분쇄기를 여러 개 조합한 복합 시스템으로 사용하고 또한 여러 가지 단위조작과 조합하여 하나의 시스템으로서 생각되고 있다. 예를 들어 분쇄-건조 공정, 분쇄-선별 시스템 등이 있다.

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고체를 분쇄하는 원리는 대개 4가지로 분류된다. 즉 힘의 종류에는 인장, 굽힘, 압축, 문지름, 충격, 전단 등 여러 가지의 것들이 고려되는데, 가장 일반적인 힘은 압축, 충격, 마모, 절단이 그것이다. 압축의 원리는 딱딱한 고체를 조분쇄하는 데 쓰이고 충격은 조분쇄나 미분쇄에 함께 쓰이며, 마모의 원리는 연하고 마모성이 적은 물질을 미분말로 분쇄하는 데 쓰인다. 절단의 원리는 일정한 크기나 모양의 입자를 생산하는 데 쓰인다. 그러나 대개의 경우 이 네 가지가 모두 작용된다. 다음은 분쇄의 원리를 나타낸 그림이다.