게시판 > 질답게시판 > 아스팔트 성분에 관하여 질문드립니다.

이종석 chemtech

18-09-17 11:44

아스팔트에 대해 공정모사를 하려면 열교환기가 설치되어 있는 회사에 DISTILLATION RANGE를 받아서 이를 활용해서
TBP CUT % 를 이용해서 공정모사를 하시면 됩니다.
회사마다 조금씩 조성이 다르므로 조성의 제시는 어려우며, 위의 자료를 업체에 요청 하시면 줄것 입니다
모델식은 PR을 사용 하시면 됩니다.

Stefano

18-09-17 14:06

(1) 질문 내용으로 미루어보면 물의 함량이 30~35%이라면 Asphalt에 Hydrocarbon을 섞은 제품이 아니라 에멀젼에 해당하기 때문에 생산된 아스팔트 종류에 따라 차이가 있겠지만 대부분 물의 함량에 따라 밀도와 비열이 크게 달라질 것입니다.

따라서 Asphalt Emulsion 공급회사에 주요성분과 함께 물성을 문의하는 편이 좋겠습니다. 혹시 공급회사라면 물성 측정을 전문 분석기관에 의뢰하여 알아낼 수도 있습니다.

(2) Asphalt의 비열이 0.4~0.43 범위에 있다고 하므로 평균적으로 0.415 라고 가정해서 계산해 보고서를 작성하고 실제 비열 편차에 따라 결과적으로 나타나는 열교환 정도오차도 계산해 내면 되겠지요. 성분 중에는 아스팔트 뿐만 아니라 계면활성제, 무기물 등도 포함되어 있는데 개략 평균 비열은 다음 수식으로 계산하면 됩니다.

(Cp)mean = 0.415 * X + 1.00 * (1-X) = 1- 0.585 X ..................(1) X = 아스팔트 질량분율, (Cp)mean = 평균비열

(3) 열교환기의 개선여부를 검토한다는 것은 전열량이 얼마나 늘었느냐만을 검토하면 되는 것이므로 만일 성분과 유량이 동일하다면 온도만이 관심사이기 때문에 비열에 매달릴 이유는 전혀 없습다.

Q1= m * (Cp)mean * Δt1.......(개선전); Q2= m * (Cp)mean * Δt2 .......(개선 후)

개선효과(증가율, %) = ((Δt2/Δt1)-1) * 100% ............................(2) <------ 물성과 전연 무관한 수식

이종석 chemtech

18-09-17 14:45

제가 아스팔트만을 기준으로 답변을 드렸는데 물함량이 상당히 많은것을 간과를 했네요
스테파노님의 답변을 참고 하시고 아스팔트의 물성은 답변드린바와 같이 증류범위 와 비중, 점도를 이용하여
공정모사를 하시면 됩니다

스테파노 Stefano

18-09-18 11:19

(4) 고온의 아스팔트와 열교환기를 사용하여 계면활성제를 포함하는 물을 덥혀 섞은 다음 섞인 온도를 구하여 개선효과를 구하고자 한다면 다음 방법으로 계산하면 됩니다.

아스팔트의 유량 M1, 온도 T1, 비열 Cp1(=0.415, 가정)
열교환기로 덥힌 물 유량 M2, 온도 T2, 비열 Cp2(=1.00, 계면활성제를 포함하겠지만 물로 가정)

아스팔트와 물을 섞었을 때 온도가 T3가 되었다고 하면 아스팔트가 잃은 열량과 물이 얻은 열량이 같으므로
M1 *Cp1*(T1-T3) = M2* Cp2*(T3-T2)..............(3) (M1*Cp1*T1+M2*Cp2*T2) = M1*Cp1*T3+M2*Cp2*T3

이로부터 T3 = (M1*Cp1*T1+M2*Cp2*T2) / (M1*Cp1+M2*Cp2) ......(4)

(5) 열교환기 개선전 온도가 T3' 라고 한다면 개선 전후의 물의 열교환량 증가량만 계산하면 됩니다. 열교환기 열량증가율은
(Q-Q')/Q' = M2*Cp2*{(T3-T2)-(T3'-T2)}/M2*Cp2*(T3'-T2) = (T3-T3')/(T3'-T2) *100% ...(5)

해당 열교환기가 물을 덥히는데만 사용되었을 경우에도 아스팔트의 물성데이타는 전혀 계산에 필요하지 않지요.