$CO_2$ 흡수공정에 사용되는 아민수용액의 거품 안정화도와 거품생성도에 관한 연구

Abstract

1) foam stability 2-amino-2-methyl-1-propanol 수용액의 거품 안정화도는 조업 온도에 따라서 거품 소멸 기구가 변한다는 것을 실험을 통해서 알게 되었다. 실험온도가 65℃ 이하일 때에는 거품 소멸 속도는 측정 시간에 대해서 선형적으로 감소하며, 실험 온도가 증가 할수록 더 빠르게 소멸 된다. 그러나 실험 온도가 65℃ 이상일 때에는 모든 거품이 깨지지 않고 안정화된 거품 층이 오랜 시간을 두고 존재 하게 되며, 거품 소멸 속도 역시 도 측정 시간에 대해서 선형적인 모습을 보이지 않는다. 이렇게 실험 온도 증가에 따라서 안정화된 거품 층이 생성되는 이유로는 실험 온도 증가에 따라서 거품 소멸을 방해하는 에너지 장벽 값이 증가하기 때문이다. 이러한 에너지 장벽의 영향을 아래와 같이 나타낼 수 있다. ◁수식 삽입▷(원문을 참조하세요) 65℃ 이하의 조업온도에서는 1.8-2.0(cm/s)의 거품 소멸속도를 얻었고, 65℃ 이상의 조업온도에서 거품소멸을 방해하는 에너지장벽의 값을 얻었으며 그값은 (E/τ) 0.1207이 된다. 일정한 조업 조건하에서 발생될 수 있는 거품의 양을 나타내는 거품 생성도는 조업 온도와 아민 수용액상의 아민의 농도에 따라서 다른 값을 나타내는데, 거품 발생도에 영향을 미치는 물성으로는 밀도, 점도 그리고 표면장력 등이 있으며, 밀도 , 점도, 표면장력 등의 값이 증가 할수록 거품 생성도는 감소하게 된다. 2) foamability 일정한 조업 조건하에서 발생될 수 있는 거품의 양을 나타내는 거품 생성도는 조업 온도와 아민 수용액상의 아민의 농도에 따라서 다른 값을 나타내는데, 거품 발생도에 영향을 미치는 물성으로는 밀도, 점도 그리고 표면장력 등이 있으며, 밀도 , 점도, 표면장력 등의 값이 증가 할수록 거품 생성도는 감소하게 된다. 이러한 거품생성도는 점성력과 관성력을 나타내는 무차원수인 Reynolds number 와 Weber number의 곱으로 나타낼 수 있다. ◁수식 삽입▷(원문을 참조하세요) 위에서 나타낸 것처럼 무차원 foam height h/d는 Reynolds number와 Weber number 로 표현 할 수 있으며, AMP 수용액의 경우 실험 값으로 -4.12와 0.41을 얻었으며, 실험 상수 C는 $1.07 x 10^5$ 이다.