게시판 > 질답게시판 > 처음 남겨봅니다. 암모니아수의 증기압의 문제입니다...

스테파노 Stefano

07-07-01 18:18

(1) 증기압이 대기압 이하인 경우 뚜껑을 닫아두어도 압력은 대기압 상태로 유지되며 더 이상의 손실은 없지만
대기압을 초과하는 경우에는 액이 증발하여 대기로 방출되면서 용기내의 공기조차 모두 몰아냅니다.

난로위에 올려놓은 주전자가 끓기 시작하면 주전자의 물이 모두 증발해서 달아날 때까지 끓는 온도를 유지하게 됩니다.
순수 성분의 경우 증기압은 일정하기 때문에 액이 모두 증발해서 달아날 깨 까지 액의 온도는 일정합니다..

암모니아수의 경우는 암모니아의 증기압이 물보다 높기 때문에 100도 이하에서 증발하게 되고 (질문의 경우 40도가 비점이라는 이야기 이고) 암모니아가 물보다 더 빨리 증발하면서 액상의 암모니아의 농도가 점점 낮아지고 끓는 온도가 점점 높아져 암모니아가 거의 남지 않는 상태에서는 물의 끓는 온도인 100도가 됩니다.

결국 질문에서의 경우와 같이 비점 이상에 놓인 액체는 모두 증발해서 대기중으로 달아나게 됩니다.

(2) 두번째 질문의 답으로는... 비점(40도) 이하에 존재하는 경우 탱크가 숨을 쉬지 않는 한 이론적으로는 Breathing Loss는 없습니다.

그러나 Vent Line의 끝부분에서와 대기와의 암모니아 농도차가 있기 때문에 암모니아는 배출관 끝에서 공기측으로 확산되어 나가기 때문에 약간의 손실이 있게 마련입니다. 이를 방지하기 위해서는 Vent Line에 Breather Valve를 두거나 Oil Seal Loop를 둠으로써 자연확산 손실을 방지합니다.

(3) 보관탱크는 압력용기로 설계하지 않는 경우가 많기 때문에 약간의 압력이나 진공이 걸리게 되면 공기가 들락날락하도록 해야 합니다.

(여담이지만 대개 작은 탱크의 경우 +/- 300 mm Aq 정도의 압력이나 진공 설계를 하는 경우가 있지만 대형탱크의 경우 +/- 50 mmAq의 설계라고 해도 공기와 접하는 면적이 크기 때문에 구조적 보강이 필요하고 탱크가 비워져 있을 때는 바닥면에 걸리는 압력으로 인하여 탱크가 들어올려질 수가 있어서 탱크 주위를 바닥에 Bolt로 고정해야 할 경우도 있습니다. Bolt를 채우지 않으려면 일정한 액면 높이를 탱크에 담아두기도 하고 풍속이 큰 곳에 설치되는 탱크의 경우 탱크내 압력이 풍속이 큰 지붕 위의 대기압력보다 높아 비행기가 떠 오르듯 탱크가 날아 오르는 일도 발생할 수 있으므로 뒤짚이는 일이 없도록 고정해 둘 필요가 있습니다.)

(1) 증기압이 대기압 이하인 경우 뚜껑을 닫아두어도 압력은 대기압 상태로 유지되며 더 이상의 손실은 없지만
대기압을 초과하는 경우에는 액이 증발하여 대기로 방출되면서 용기내의 공기조차 모두 몰아냅니다.

난로위에 올려놓은 주전자가 끓기 시작하면 주전자의 물이 모두 증발해서 달아날 때까지 끓는 온도를 유지하게 됩니다.
순수 성분의 경우 증기압은 일정하기 때문에 액이 모두 증발해서 달아날 깨 까지 액의 온도는 일정합니다..

암모니아수의 경우는 암모니아의 증기압이 물보다 높기 때문에 100도 이하에서 증발하게 되고 (질문의 경우  40도가 비점이라는 이야기 이고) 암모니아가 물보다 더 빨리 증발하면서 액상의 암모니아의 농도가  점점 낮아지고 끓는 온도가 점점 높아져 암모니아가 거의 남지 않는 상태에서는 물의 끓는 온도인 100도가 됩니다.

결국 질문에서의 경우와 같이 비점 이상에 놓인 액체는 모두 증발해서 대기중으로 달아나게 됩니다.

(2) 두번째 질문의 답으로는... 비점(40도) 이하에 존재하는 경우 탱크가 숨을 쉬지 않는 한  이론적으로는 Breathing Loss는 없습니다.

그러나  Vent Line의 끝부분에서와 대기와의 암모니아 농도차가 있기 때문에 암모니아는 배출관 끝에서 공기측으로 확산되어 나가기 때문에 약간의 손실이 있게 마련입니다.  이를 방지하기 위해서는 Vent Line에 Breather Valve를 두거나  Oil Seal Loop를 둠으로써 자연확산 손실을 방지합니다.

(3) 보관탱크는 압력용기로 설계하지 않는 경우가 많기 때문에 약간의 압력이나 진공이 걸리게 되면 공기가 들락날락하도록 해야 합니다.

(여담이지만 대개 작은 탱크의 경우 +/- 300 mm Aq 정도의 압력이나 진공 설계를 하는 경우가 있지만 대형탱크의 경우 +/- 50 mmAq의 설계라고 해도 공기와 접하는 면적이 크기 때문에 구조적 보강이 필요하고 탱크가 비워져 있을 때는 바닥면에 걸리는 압력으로 인하여 탱크가 들어올려질 수가 있어서 탱크 주위를 바닥에 Bolt로 고정해야 할 경우도 있습니다.  Bolt를 채우지 않으려면 일정한 액면 높이를 탱크에 담아두기도 하고 풍속이 큰 곳에 설치되는 탱크의 경우 탱크내 압력이 풍속이 큰 지붕 위의 대기압력보다 높아 비행기가 떠 오르듯 탱크가 날아 오르는 일도 발생할 수 있으므로 뒤짚이는 일이 없도록 고정해 둘 필요가 있습니다.)