250 nmole | mole | |1000 ml
----------|-----------|-----|---------- = 250 (10)^(-6) mole/L
|10^9 n mole | ml | L
250 (10)^(-6) | mole | 1000 m mole |
=-----------|------|-----------|------ = 0.25 m mole/L
| | mole | L
(0.25) m mole | 240.3 mg |
=------------|----------|------ = 60.075 mg/L
| m mole | L
단위환산에 자신이 없는 사람들은 위의 방법이 아주 직관적이기 때문에 추천할 만 합니다. 단위 환산시 머리가 혼동스럽지 않지요. 위아래 칸에 모두 단위가 쓰여있는 곳은 숫자는 달라도 단위를 고려하면 분모 분자가 모두 같은 값(숫자는 달라도 단위를 바꾸면 같은 값) 이 됩니다.
(위의 예에서..아래와 같이 좌변과 우변은 동등한 값이라는 것을 알 수 있습니다.)
1 mole = 10^9 n mole...첫줄 두번째 열
1 L = 1000 ml..........첫줄 네번째 열
1 mole = 1000 m mole...두번째 줄 세번째 열
1 m mole = 240.3 mg.....세번째 줄 두번째 열
즉 분모 분자를 비스듬히 위치한 곳의 분모 분자의 단위를 약분해가면서 원하는 단위로 변형하면 되고..마지막에 남아있는 숫자 계산만 남게 됩니다.
>> 질문자가 "원단위"를 몰라서 묻는 것 같지 않습니다.
>> 또 음...님의 답에서..
>> "Steam 사용량 / 연료 사용량"은 원단위의 역수값인데요.
>>
음.... 실수 지적 감사! ^^ 틀린건 고쳤습니다.
그런데 질문자가 모르시건 아시건 간에 여기는 다른 분들도 보시니 그런거고. 그리고 지난 번의 믕님의 의견은 아직도 잘 기억하고 있습니다.^^
원래의 질문에서 로내의 압력(보일러 연소실의 압력은 그리 높은게 아니지요)이 아니고 Steam의 계기압력이 6kg/cm2 g이고 급수의 온도는 80~95 oC,LNG의 저위발열량은 9500kcal/kg이며 연소 효율을 95%, boiler 효율은 91 % 인경우..
LNG 1kg연소에 의해 발생되는 연소열중 보일러가 이용할 수 있는 이론적 열량은..
9500 kcal/kg*(95%)*(91%)=8212.75 kcal/kg-LNG
Steam과 80℃공급수의 엔탈피 차이는 659.49-80.1=579.39 kcal/kg-Steam
따라서 위의 연소열에 의해 급수가 공급되어 발생되는 스팀의 량은..
8212.75 kcal/kg-LNG/(579.39 kcal/kg-Steam)=14.175 kg-Steam/kg-LNG
이로부터 Steam 1kg 발생에 소요되는 LNG의 양을 구하면
0.0705 kg-LNG/kg-Steam = 70.5 kg-LNG/ton-Steam이 됩니다.
결과적으로 예상되는(이 말을 "이론적"이라고 표현해도 맞는 말입니다.)
"Steam 발생에 필요한 LNG원단위"는 70.5 kg-LNG/ton-Steam이 됩니다.
아주 우수한 보일러군요
***참고로..
보통 "원단위" 하면 생산제품 기준량에 대한 원료/소모품/인건비/등의 소요량를 말합니다. 그러나 경우에 따라서는 이의 역수값을 사용하여 원단위관리(생산비절감노력)를 하기도 합니다. 만일 원래의 원단위와 그의 역수값을 혼용하여 사용하는 경우, 이를 명확히 구별하기 위해 다음과 같은 용어로 구별하여 사용합니다. 위의 보일러에서의 예를 들면..
LNG/Steam 원단위(보통 말하는 "(원료)원단위", Steam생산량에 대한 LNG소요량)
Steam/LNG 원단위("(원료)원단위"의 역수값, LNG소요량에 대한 Steam 생산량)
따라서 일반적으로 사용하지 않는 값을 사용하는 경우에는 명확히 구별해서 사용해야 혼동을 막을 수 있습니다.
추출은 액상의 혼합물(Solute-Diluent의 Mixture)에 추출용매(Solvent)와 접촉시켜서 혼합물성분중 특정성분(Solute)을 용해해내는 방법으로 물질을 분리하는 공정입니다.
여기서 원래의 Mixture와 추출용매는 잘 섞이지 않아야 되겠지요.
Solvent를 접촉한후 원래의 Mixture에는 Solute(용질)의 함량이 줄어들게 되고 Solvent에는 Solute가 녹아들어가게 될 것입니다.
Solute를 가지고 나오는 액상을 "Extract(추출상)"이라고 부르고 Soluter의 농도가 낮아진 액상을 "Raffinate(추출잔상 혹은 잔상")이라고 부릅니다.
(2) 질문에서 언급하고 있는 분배계수는 충분한 접촉시간을 거쳐서 액-액 평형을 이루었을 때 Extract에 들어있는 농도를 Raffinate에 들어있는 농도로 나눈 값을 말합니다.
분배계수 K = (추출상의 용질농도/잔상의 용질농도)..액평형상태에서
이때 사용되는 농도는 Mol분율, 중량분율, 중량%등 등을 사용할 수 있습니다.
(3) 여기서의 분배계수(Distribution Coefficient) K값은 1보다 클수도 1보다 작을 수도 있으며
1보다 큰경우 Diluent(원래의 Mixture에서 Solute를 녹이고 있는 물질)보다는 Solvent가 Solute를 더욱 잘 용해시키고,
1보다 작은 경우 위와 반대인 경우가 된다고 보면 됩니다.
K=1이 되는 경우에는 Diluent와 Solvent에 용해되는 Solute 용해도가 같은 경우입니다.
(4) 추출공정에서는 K 값이 크면 클수록 좋겠지만 1보다 작다고해서 추출공정을 적용하지 못하는 것은 아닙니다. K값이 작은 경우에는 추출용매를 많이 사용하면 Raffinate에 들어있는 량보다 많은 량의 Solute를 Extract에 옮겨올 수 있기 때문입니다.
따라서 K값이 1보다 크거나 작거나하는 조건은 추출공정을 적용할수 있느냐 못하느냐를 결정하는 지표가 되지는 않습니다. 대신 분배계수 K값이 크면 클수록 사용하는 Solvent의 양이 줄어들 수 있습니다.
K값이 작은 경우 많은 량의 Solvent를 사용해서 Solute를 추출해서 Extract를 얻고 이로부터 Solute를 증류,혹은 결정화 등의 과정으로 분리해서 Solvent를 회수해서 사용하여 다시 Mixture와 접촉하게 하면 됩니다.
중요한 점은 Solvent가 Solute를 용해시키는 것이 Diluent를 용해시키는 것보다 커야한다는 것입니다. (이 두 용해도값의 비를 Selectivity라고 하며 이것이 추출에서 중요한 요소가 됩니다.)
간단한 질문이었지만 많은 화공엔지니어들이 혼동하고 있는 내용으로 아주 좋은 질문이었습니다. 도움이 되었기를 바랍니다.
Stefano/020425
모름님의 글입니다.
>> 추출에서 분배계수(K)가 1이라는 것이 무엇을 의미 하는 거예요?
>> 또 1보다 클때와 1보다 작을때 의미하는 것좀 가르쳐 주세요
>> 문제1. 처음 투입gas(프로판외)량이 10.18m3/h정도이고요 이것이 약 700oC정도로 되어 연소상태로 작은 파이프 관으로 불꽃과 같이 배출되고 있읍니다.
(답변)
프로판이 연소될 때의 발열량은 Nm3당 약 21,800 kcal입니다. 따라서 현재 귀사가 사용하는 열량은 약 221,900 kcal/h (=10.18*21800, 온도 압력 무시)이 됩니다. 물론 이 열은 제품의 가열에도 사용되지만 연소용 공기 가열에도 사용됩니다.
연소가스 온도가 700℃로 배출된다면 이는 폐열이 되지만 이를 다른 용도로 이용할 경우 귀하가 제안하고 있는 Q= MC (delta T)로 계산하여 구할 수 있습니다.
여기서 M은 연소가스의 유량 (kg/h), C는 평균비열(kcal/kg/℃), 그리고 (delta T)는 가스온도가 700에서 몇도(t ℃)까지 떨어지도록 하는가에 달려 있고 이때 (700-t)의 값이 됩니다.
>> >> 문제1. 처음 투입gas(프로판외)량이 10.18m3/h정도이고요 이것이 약 700oC정도로 되어 연소상태로 작은 파이프 관으로 불꽃과 같이 배출되고 있읍니다.
>>
>> (답변)
>> 프로판이 연소될 때의 발열량은 Nm3당 약 21,800 kcal입니다. 따라서 현재 귀사가 사용하는 열량은 약 221,900 kcal/h (=10.18*21800, 온도 압력 무시)이 됩니다. 물론 이 열은 제품의 가열에도 사용되지만 연소용 공기 가열에도 사용됩니다.
>>
>> 연소가스 온도가 700℃로 배출된다면 이는 폐열이 되지만 이를 다른 용도로 이용할 경우 귀하가 제안하고 있는 Q= MC (delta T)로 계산하여 구할 수 있습니다.
>>
>> 여기서 M은 연소가스의 유량 (kg/h), C는 평균비열(kcal/kg/℃), 그리고 (delta T)는 가스온도가 700에서 몇도(t ℃)까지 떨어지도록 하는가에 달려 있고 이때 (700-t)의 값이 됩니다.
>>
>> 연소가스 유량과 평균비열에 대해서는 주위에 계신 화공엔지니어로부터 도움을 받으세요.
>>
>> Stefano/020501
>>
>>
>> 저의 질문에 관심을 또 답해주셔서 대단히 감사드립니다.
그런데 전 아직 슬프군요....저의 나쁜 머리로는 이해가 잘 안되네요
도저희 연소gas유량과 gas의 비열을 도저희 알길이 없네요...그리고 물어볼 마땅한 사람도 없어서 더욱 걱정입니다...다시한번 더 답변 부탁드립니다.
>>
Joule-Thomson Effct라 함은 이상기체가 아닌 실제기체에서 열을 가하지 않고 압축하였을 때 온도가 올라가고 팽창시켰을 때 기체의 온도가 내려가는 현상을 말합니다. (압력이 아주 낮은 영역에서는 이 현상이 반대로 일어납니다. 또한 이상기체에서는 온도변화가 없습니다.)
Joule-Thomson 발브는 압축가스를 팽창함으로써 온도를 떨어뜨리기 위해 사용하는 팽창발브를 말합니다.
>> 안녕하세요..
>> 항상 이사이트에 오면 많은 정보를 가지고 갑니다. 정말 감사하게 생각합니다..
>> 한가지 궁금한게 있어서요..
>> Pa하고 mmAq하구요.. 어떤 관계인가요?
>> 전 정말 압력단위가 넘 머리가 아파요..
>> 좀 자세하게 가르쳐 주세요..
>> Pa에서 mmAq로 환산할수도 있나요?
>> 꼭 좀 가르쳐 주세요..
>> 그럼 수고하세요..
