게시판 > 질답게시판 > [분리공정] 흡착 관련 문제입니다.

Stefano

08-11-30 16:32

(1) 흡착제 재생시의 Energy Balance
(ⓐ재생가스가 배출한 열량) = (ⓑ흡착제를 가열하는데 소요된 열량) + (ⓒ재생되는 물질의 탈착에 소요된 열량)....(0)

(2) 미분시간(dt)동안 재생되는 미분길이(dL)에 대해서 (0)식을 적용하면

ⓐ재생가스가 dt 시간동안 배출한 열량, Btu
= (가스 미분질량, dmg, lb/min)*(가스비열, Cpg, Btu/lb/F)*(온도차, Tg-To)
= {(단면적,A ft2)*(유속, uo ft/min)*(가스밀도, ρg lb/ft^3)*(미분시간, dt, min)}*(가스비열, Cpg Btu/lb/℉)*(온도차, Tg-To, ℉)
={A*uo*ρg*dt}*Cpg*(Tg-To).....................(1) 단위: Btu 가스 미분질량, dmg =ρg*A*uo*dt

ⓑ흡착제를 (dt 시간동안에) dL길이만큼 가열하는데 소요된 열량, Btu
= (흡착제 미분 질량, dma, lb)*(흡착제 비열, Cs, Btu/lb/℉)*(온도차, Tg-To, ℉)
= {(A*dL)*ρb}*Cs*(Tg-To).........................(2) 단위: Btu 흡착제 미분질량 dma = ρb*A*dL, ρb=bulk density

ⓒ(dt 시간동안에) dL길이내에 들어있던 흡착물질이 탈착하는데 소요된 열량, Btu
= (dL길이내의 탈착물질 미분 질량, dm, lb)*(탈착열, ΔH)
= {(흡착제 미분질량, dma, lb-adsorbant)*(흡착제 단위질량당 흡착물질 질량, W, lb/lb-adsorbant)}*(탈착열, ΔH)
= {(ρb*A*dL)*W*ΔH..................................(3) 단위: Btu dm=d(ma*W)=W dma=W*ρb*A*dL

(3)위의 (1),(2),(3)식의 ⓐ,ⓑ,ⓒ를 모두 (0)식에 대입하고 양변을 A로 나누면 문제풀이에 나와 있는 수식이 나오지요.

(1) 흡착제 재생시의 Energy Balance 
(ⓐ재생가스가 배출한 열량) = (ⓑ흡착제를 가열하는데 소요된 열량) + (ⓒ재생되는 물질의 탈착에 소요된 열량)....(0)

(2) 미분시간(dt)동안 재생되는 미분길이(dL)에 대해서 (0)식을 적용하면

ⓐ재생가스가 dt 시간동안 배출한 열량, Btu 
= (가스 미분질량, dmg, lb/min)*(가스비열, Cpg, Btu/lb/F)*(온도차, Tg-To) 
= {(단면적,A ft2)*(유속, uo ft/min)*(가스밀도, ρg lb/ft^3)*(미분시간, dt, min)}*(가스비열, Cpg Btu/lb/℉)*(온도차, Tg-To,  ℉)        
={A*uo*ρg*dt}*Cpg*(Tg-To).....................(1)    단위: Btu      가스 미분질량, dmg =ρg*A*uo*dt

ⓑ흡착제를 (dt 시간동안에) dL길이만큼 가열하는데 소요된 열량, Btu 
= (흡착제 미분 질량, dma, lb)*(흡착제 비열, Cs, Btu/lb/℉)*(온도차, Tg-To, ℉) 
= {(A*dL)*ρb}*Cs*(Tg-To).........................(2)    단위: Btu    흡착제 미분질량 dma = ρb*A*dL,  ρb=bulk density

ⓒ(dt 시간동안에) dL길이내에 들어있던 흡착물질이 탈착하는데 소요된 열량, Btu 
= (dL길이내의 탈착물질 미분 질량, dm, lb)*(탈착열, ΔH) 
= {(흡착제 미분질량, dma, lb-adsorbant)*(흡착제 단위질량당 흡착물질 질량, W, lb/lb-adsorbant)}*(탈착열, ΔH) 
= {(ρb*A*dL)*W*ΔH..................................(3)    단위: Btu    dm=d(ma*W)=W dma=W*ρb*A*dL