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  촉매의 비중이 촉매 성분의 비중보다 낮은데 이유가 있을까요?
  글쓴이 : 숫소   고유ID : suvrv     날짜 : 20-02-12 15:45     조회 : 183    
어떤 촉매의 DATA SHEET를 받았는데요

구성성분은  pt/Al2O3 입니다

pt의 비중은 21.45이고

Al2O3의 비중은 3.95입니다

그런데 촉매의 비중은 0.72인데 이게 가능한지 궁금합니다ㅠㅠ

고수님들의 의견 부탁드립니다

스테파노 Stefano   20-02-12 18:32
(0) 게시판에 올리는 글에 불필요한 빈줄은 사용하지 않는 것이 좋습니다.    (이유: 주제 산만해지고 인터넷 자원낭비)

(1)백금은 귀금속이라서 쬐~끔 들어있을 터이니가 무시하고 Al2O3가 구멍이 송송뚫린 물질이라고 하면 가능한 일입니다.
촉매 겉보기 비중을 알고 있다면 내부 공극률을 알아낼 수 있습니다.

송송뚫린 촉매 부피:    1 L
송송뚫린 촉매 질량:    m  =  ms  + ma  ≒ ms =  0.72 [kg] (∵ 공간 채우고 있는 공기 질량 ma 무시) 
Al2O3 Solid 밀도:          ρs = 3.95 [kg/L]

촉매 전체(겉보기) 부피:  V  = Vs  + Vo = (고체부피 ms/ρs)  + (공간부피 ε * V) .......(1)
      Al2O3 순성분 부피:        Vs =  ms/ρs  [L]
      촉매속 공간부피 Vo:      Vo =  ε * V 
      촉매의 공극률 (Void Fraction):  ε  =  Vo/V 

위의 (1) 전체부피 1L에 대해 고쳐쓰면  1 L = (0.72 kg)/(3.95  kg/L) + ε  * 1 L ................(2)

위(2)식에서 공극률 (Void Fraction, ε)를 구하면  ε  = 1- (ρb 0.72)/(ρs 3.95) = 0.8177 

(2)위의 계산에 의하면 공극률이 아주 큽니다.

만일 일정형태의 촉매가 반응기에 채우져 있을 때 충전시 고체입자간 공간이 다시 공간으로 채워집니다.  이 경우에는 촉매의 충전밀도를 다시 추가로 고려해서 Packed Bed의 Bulk Density를 계산해 봐야 합니다.  0.72 kg/L라는 값이 촉매의 겉보기 밀도인지 충전탑 충전밀도인지 확인해 보도록 하세요.

Catalyst Density : ρc
Packed Bed Porosity : e

Packed Bed Bulk Density:  ρb  =    ρc * (1-e)  ...............(3)
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